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AGV即“自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車”，是指裝備有電磁或光學(xué)等自動(dòng)導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，具有安全保護(hù)以及各種搬運(yùn)功能的運(yùn)輸車。其特點(diǎn)是無(wú)人駕駛，在導(dǎo)航設(shè)備的幫助下就能按照預(yù)設(shè)路線自動(dòng)駕駛。能24小時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)出入裝卸站、工作臺(tái)和貨架等，充分適應(yīng)工作時(shí)間長(zhǎng)、搬運(yùn)量大、搬運(yùn)線路復(fù)雜、柔性高等嚴(yán)苛的技術(shù)要求。
AGV控制系統(tǒng)分為地面控制系統(tǒng)、車載控制系統(tǒng)及導(dǎo)航/導(dǎo)引系統(tǒng)。
AGV地面控制系統(tǒng)采用工控機(jī)模式，主要是對(duì)AGV進(jìn)行任務(wù)分配、車輛管理、交通管理、通訊管理等。
任務(wù)分配：提供對(duì)AGV地面控制程序的解釋執(zhí)行環(huán)境；提供根據(jù)任務(wù)優(yōu)先級(jí)和啟動(dòng)時(shí)間的調(diào)度運(yùn)行；提供對(duì)任務(wù)的各種操作如啟動(dòng)、停止、取消等。
車輛管理：根據(jù)物料搬運(yùn)任務(wù)的請(qǐng)求，分配調(diào)度AGV執(zhí)行任務(wù)，根據(jù)AGV行走時(shí)間最短原則，計(jì)算AGV的最短行走路徑，并控制指揮AGV的行走過(guò)程，及時(shí)下達(dá)裝卸貨和充電命令。
交通管理：根據(jù)AGV的物理尺寸大小、運(yùn)行狀態(tài)和路徑狀況，提供AGV互相自動(dòng)避讓的措施，同時(shí)避免車輛互相等待的死鎖方法和出現(xiàn)死鎖的解除方法；AGV的交通管理主要有行走段分配和死鎖報(bào)告功能。
通訊管理： AGV地面控制系統(tǒng)與AGV單機(jī)、地面監(jiān)控系統(tǒng)、地面IO設(shè)備、車輛仿真系統(tǒng)及監(jiān)控中心的通信功能。AGV的工控機(jī)通過(guò)車載WiFi模塊與地面無(wú)線路由器建立連接，搭建無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)交換。
AGV車載控制系統(tǒng)，即AGV單機(jī)控制系統(tǒng)，在收到工控機(jī)的指令后，負(fù)責(zé)AGV單機(jī)的導(dǎo)航、導(dǎo)引、路徑選擇、車輛驅(qū)動(dòng)、裝卸操作等功能。
導(dǎo)航：AGV單機(jī)通過(guò)自身裝備的導(dǎo)航器件測(cè)量并計(jì)算出所在全局坐標(biāo)中的位置和航向。
導(dǎo)引：AGV單機(jī)根據(jù)現(xiàn)在的位置、航向及預(yù)先設(shè)定的理論軌跡來(lái)計(jì)算下個(gè)周期的速度值和轉(zhuǎn)向角度值即，AGV運(yùn)動(dòng)的命令值。
路徑選擇：AGV單機(jī)根據(jù)工控機(jī)的指令，通過(guò)計(jì)算，預(yù)先選擇即將運(yùn)行的路徑，并將結(jié)果報(bào)送地面控制系統(tǒng)，能否運(yùn)行由地面控制系統(tǒng)根據(jù)其它AGV所在的位置統(tǒng)一調(diào)配。AGV單機(jī)行走的路徑是根據(jù)實(shí)際工作條件設(shè)計(jì)的，它有若干“段”組成。每一“段”都指明了該段的起始點(diǎn)、終止點(diǎn)，以及AGV在該段的行駛速度和轉(zhuǎn)向等信息。
車輛驅(qū)動(dòng)：AGV單機(jī)根據(jù)導(dǎo)引的計(jì)算結(jié)果和路徑選擇信息，通過(guò)伺服器件控制車輛運(yùn)行。AGV舵機(jī)轉(zhuǎn)向采用差分電壓信號(hào)伺服系統(tǒng)，其特點(diǎn)是能夠方便地設(shè)置舵機(jī)的零點(diǎn)位置以及在AGV斷電重啟后能準(zhǔn)確獲知舵機(jī)角度的所在位置。當(dāng)舵輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，安裝在舵機(jī)轉(zhuǎn)盤上電位器的線性電阻產(chǎn)生反饋電壓U0，工控機(jī)發(fā)出電壓輸出指令，將輸出目標(biāo)電壓值U1與反饋電壓U0進(jìn)行差分處理。差分信號(hào)通過(guò)調(diào)節(jié)，使得反饋電壓U0不斷接近目標(biāo)電壓值U1，在控制過(guò)程中把測(cè)量得到的目標(biāo)電壓U1和對(duì)應(yīng)的角度量化，從而控制車輪的轉(zhuǎn)向。
目前用于AGV的導(dǎo)航/導(dǎo)引技術(shù)主要有直接坐標(biāo)、電磁導(dǎo)引、磁帶導(dǎo)引、光學(xué)導(dǎo)引、激光導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航、視覺(jué)導(dǎo)航等。
工控機(jī)在AGV中的應(yīng)用
工控機(jī)具有較高的防磁、防塵、防沖擊能力，可在復(fù)雜環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，可為AGV提供高效、可靠的控制系統(tǒng)。嵌入式工控機(jī)采用無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊、散熱性好、防水防塵性能優(yōu)，可以靈活的應(yīng)用在對(duì)溫度及使用空間等苛刻的環(huán)境中，安裝和維護(hù)簡(jiǎn)單、方便，可廣泛應(yīng)用在地面控制系統(tǒng)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式工控機(jī)的軟硬件水平都得到很大提高，已經(jīng)可以滿足AGV產(chǎn)品的各種需要。與工控機(jī)相比，嵌入式工控機(jī)具有成本低、功耗小等優(yōu)勢(shì)，這對(duì)必須使用自身攜帶電源的AGV產(chǎn)品尤其重要。
工業(yè)平板電腦集主機(jī)、液晶顯示器、觸摸屏為一體，具有功耗低、防水防塵、抗振能力強(qiáng)等特點(diǎn)，可在較寬的溫度范圍下長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作，同時(shí)具備觸摸功能，是AGV車載控制系統(tǒng)中人機(jī)界面的最佳解決方案。
隨著智能制造的來(lái)臨，工廠智能化已成為不可逆的發(fā)展趨勢(shì)，AGV作為自動(dòng)化技術(shù)升級(jí)重要的核心組成部分，未來(lái)需求可觀。研為十年來(lái)不懈追求工控機(jī)的更高品質(zhì)，推進(jìn)智能工廠的深化與發(fā)展，助力工業(yè)4.0時(shí)代。
編輯：fqj
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