賈 闊 （沈陽新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司，遼寧 沈陽 110168）

JIA Kuo (Shenyany Siasun Robot&Automation Co.,Ltd,Shenyang 110168,China)

自動(dòng)導(dǎo)引車（Automated Guided Vehicle，AGV）是一種物料搬運(yùn)設(shè)備，AGV上裝有不同的導(dǎo)航傳感器使得AGV具有不同的邏輯控制原理。隨著中國制造2025的廣泛推廣，使得AGV在各行各業(yè)都得到了充分拓展和應(yīng)用，尤其是重載AGV的發(fā)展和使用得到了重型工業(yè)、航空航天以及大型的電力行業(yè)的廣泛青睞。本文將詳細(xì)介紹一款自主研發(fā)的重載AGV的設(shè)計(jì)，并在國內(nèi)某航天生產(chǎn)廠商中得到了應(yīng)用。

1 重載AGV的總體結(jié)構(gòu)

重載AGV的外形圖如圖1所示，主要采用新松自主專利的四組重載驅(qū)動(dòng)單元結(jié)構(gòu)組成，懸掛采用被動(dòng)懸掛，重載AGV四周采用具有安全型的SICK非接觸防碰傳感器，并且四周采用大口徑急停按鈕，保證了重載AGV在使用過程中的安全。車體上面的定位裝置采用機(jī)械式定位方法，保證了物體對(duì)接精度在±2mm內(nèi)。

圖1 重載AGV的總體結(jié)構(gòu)

2 重載AGV的導(dǎo)航系統(tǒng)

本文中的重載AGV采用的是光學(xué)導(dǎo)引中的色帶導(dǎo)航，色帶導(dǎo)航作為磁導(dǎo)航的補(bǔ)充，檢測(cè)與地面顏色有色差的磁條或色帶，色帶導(dǎo)航與磁導(dǎo)航有以下特點(diǎn)：地面和導(dǎo)航系統(tǒng)不會(huì)受到磁導(dǎo)航磁化的影響，減少磁條成本，同時(shí)通過程序升級(jí)可具有二維碼掃描器、地標(biāo)以及RFID的功能。

二維碼標(biāo)簽，可在名片大小的標(biāo)簽上存入更多數(shù)據(jù)信息，它現(xiàn)已廣泛應(yīng)用在商場(chǎng)和消費(fèi)領(lǐng)域，通過這種強(qiáng)大技術(shù)融入傳統(tǒng)AGV控制中，重載AGV的物流技術(shù)將提升一個(gè)全新的高度。

本文中的重載AGV采用色帶導(dǎo)航采用的是新松自制硬件傳感器，具有特異的抗周圍環(huán)境干擾性能，例如：污垢、擦傷和環(huán)境光，這確保系統(tǒng)能長(zhǎng)時(shí)間正常、可靠、穩(wěn)定的運(yùn)行?？煽康貦z測(cè)不同顏色的色帶/油漆和二維碼帶，強(qiáng)大的算法處理能力，即使色帶損壞或骯臟也能實(shí)現(xiàn)無縫導(dǎo)航，緊湊的硬件外殼，擁有配套的連接線采用CAN協(xié)議，易于安裝，即插即用。圖2是重載AGV采用50mm寬的紅色色帶作為導(dǎo)航引導(dǎo)線，在色帶上方貼有二維碼作為地標(biāo)，AGV能夠在四個(gè)方向均有一臺(tái)色帶導(dǎo)航傳感器，能夠?qū)崿F(xiàn)重載AGV在四個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)行走。

圖2 色帶導(dǎo)航現(xiàn)場(chǎng)布置圖

圖3 重載AGV使用色帶導(dǎo)航運(yùn)動(dòng)

3 重載AGV的驅(qū)動(dòng)單元

本文中的重載AGV采用新松自主研發(fā)的全方位差動(dòng)式驅(qū)動(dòng)單元313001-14T，這款驅(qū)動(dòng)輪的特點(diǎn)是可以自由運(yùn)動(dòng)而且設(shè)計(jì)緊湊。驅(qū)動(dòng)輪采用聚氨酯高質(zhì)量材料制成，不會(huì)對(duì)環(huán)氧涂層的地面造成任何的損傷（滿載時(shí)輪壓約為550Psi）。與其他驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比較，不僅性能較好，而且使用壽命也比較長(zhǎng)，維修方便。驅(qū)動(dòng)單元中的采用雙3千瓦伺服電機(jī)進(jìn)行精準(zhǔn)定位和運(yùn)行。

4 重載AGV的用戶界面

重載AGV帶有彩色顯示屏用于人機(jī)信息交互，方便操作者及維修工程師盡快的熟悉整個(gè)流程。在顯示屏上能顯示運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息（例如運(yùn)行速度、控制指令等）、故障信息、各傳感器狀態(tài)信息等，其可以方便直觀地對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行查看，方便對(duì)系統(tǒng)的故障進(jìn)行判斷，便于維修；還可以對(duì)車體相關(guān)參數(shù)、操作方式進(jìn)行設(shè)置，很容易地實(shí)現(xiàn)對(duì)不同場(chǎng)所不同工況應(yīng)用的切換。

5 重載AGV的安全控制

重載運(yùn)輸車本身針對(duì)安全性的要求設(shè)置了多重防護(hù)（包含軟件、硬件保護(hù)）。車體軟件設(shè)計(jì)過程中針對(duì)安全性的要求設(shè)置有失速、超差、通訊中斷等保護(hù)措施，實(shí)現(xiàn)軟件對(duì)運(yùn)行的保護(hù)。硬件保護(hù)方面設(shè)置雙重安全保護(hù)方式，首先重載運(yùn)輸車車體四角配備有急停按鈕，急停按鈕會(huì)直接切斷伺服系統(tǒng)安全回路，以保證重載運(yùn)輸車能夠安全的停止；并且重載運(yùn)輸車的四周設(shè)計(jì)有激光區(qū)域裝置用于保護(hù)人體及周邊設(shè)備的安全，激光區(qū)域掃描裝置內(nèi)部由遠(yuǎn)近兩個(gè)區(qū)域構(gòu)成，當(dāng)檢測(cè)到遠(yuǎn)距離有障礙物體進(jìn)入時(shí)重載運(yùn)輸車會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警提醒操作者做出相關(guān)動(dòng)作，如果操作者一直沒有做出相應(yīng)動(dòng)作，障礙物體進(jìn)入時(shí)激光裝置近距離時(shí)重載運(yùn)輸車會(huì)發(fā)出與遠(yuǎn)距離不同的聲光報(bào)警減速并停止重載運(yùn)輸車的運(yùn)行，以保障整個(gè)系統(tǒng)及人員的安全。

6 結(jié)束語

本次研發(fā)的新型重載AGV能夠兼容40噸到200噸的承載需求，目前已經(jīng)在國內(nèi)知名的航空航天企業(yè)得到成功應(yīng)用，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，并且由于其強(qiáng)大柔性化和承載能力，整體提高了相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)效率，得到了國內(nèi)外業(yè)界的認(rèn)可。