自动导向小车的研究现状与发展趋势

戚钰　付维波

摘 要：AGV是指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。本文基于自动导向小车目前国内外的研究现状与应用现状，分析了AGV的基本原理和特点，并阐述了其未来的发展趋势与应用前景。

关键词：线导AGV；种类；原理；应用现状；发展趋势

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.252

1 AGV的概念及特点

AGV是自动导引运输车，它是（Automated Guided Vehicle）的英文缩写。是采用自动或人工方式装载货物，按设定的路线自动行驶或牵引着载货台车至指定地点，再用自动或人工方式装卸货物的工业车辆。按日本JISD6801的定义：AGV是以电池为动力源的一种自动操纵行驶的工业车辆。直接点的话AGV就是无人驾驶的运输车。AGV系统由控制台、通讯系统、地面导航系统、充电系统、AGV和地面移载设备组成，如图1所示。

自动导向小车在FMS中得到了广泛的应用，主要是因为它具有较高的柔性，只要改变导向程序，就可以容易的改变、修改和扩充AGV的运输路线；具有实时监视和扩展的功能；安全可靠、维护方便，AGV能以低速运行，一般备有自身的微处理器控制系统，能与本区的其他控制系统进行通信，以防止相互之间的碰撞。

2 AGV的种类

AGV一般可按3种方式来分类，即导引方式、驱动方式和移载方式 按导引方式来分：a）坐标自动导引车；b）电磁自动导引车；c） 磁带自动导引车；d） 光学自动导引车；e） 激光自动导引车；f） 惯性自动导引车；g） 视觉自动导引车。 未来可能还有GPS，i-GPS（室内GPS），d-GPS（差分GPS）。按驱动方式分：a） 单轮驱动自动导引车；b）双轮驱动自动导引车；c）多轮驱动自动导引车。根据驱动的方式，AGV还可能有不同的驱动方法：单轮兼转向，差速、全方位等；按移载方式（执行机构）a） 叉式自动导引车；b） 牵引式自动导引车；c） 搬运型自动导引车；d） 装配型自动导引车。AGV到现在已经有近50年的历史了，比较常见的分类方式如下所示：

（1）电磁感应引导式AGV：电磁感应式引导一般是在地面上，沿预先设定的行驶路径埋设电线，当电流流经导线时导线周围产生电磁场，电磁感应器所接收的电磁信号的强度差异可以反映AGV偏离路径的程度。

（2）激光引导式AGV：该种AGV上安装有可旋转的激光扫描器，AGV依靠激光扫描器发射激光束，然后接受由四周定位标志反射回的激光束，车载计算机计算出车辆当前的位置和运动的方向，通过和内置的数字地图进行对比来校正方位，从而实现自动搬运。

（3）视觉引导式AGV：AGV行驶过程中，摄像机动態获取车辆周围环境图像信息并与图像数据库进行比较，从而确定当前位置，并对下一步行驶做出决策。

3 AGV研究现状与应用

AGV的应用领域主要在制造业，在重型机械及部分非制造业中也有应用。由于AGV具有机能集中、地上系统简单、施工和系统构成容易等优点，因此，广泛地应用在机械加工、汽车制造、港口货运、电子产品装配、造纸、发电厂、电子行业的超净车间等诸多行业。对于制造业，AGV在制造业的生产线中更为突出，在生产线中，它可以高效、准确、灵活地完成物料的搬运，近年来，AGV的应用已经深入到机械加工、微电子制造、卷烟等多个行业。对于其他行业，如在烟草、医药、食品、化工等行业中，一般对于搬运作业有清洁、安全、无排放污染等特殊要求，因此AGV的应用也受到重视。AGV在工业领域中的应用将继续增长，并进入生活服务行业，其中包括办公室、医院、宾馆、邮政部门、超级市场和高尔夫球场等邮局、图书馆、港口码头和机场，以及危险场所和特种行业等，也常常会用到AGV，如在军事上可用于战场排雷和阵地侦察。

4 AGV发展趋势

（1）智能AGV小车性能不断提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修），通过功能部件标准化促使单机价格有所下调，平均单机价格从7万元降至5万元，能够让更多中小规模企业受益。

（2）智能AGV小车机械结构向模块化、可轻易重构的方向发展。如动力模块中的电机、减速机、检测系统一体化，由机械模块、承载模块用重组方式架构AGV整机，米克力美已有多款模块化智能AGV产品在售。

（3）智能AGV小车控制系统向PC机系统的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化，系统集成度提高，且采用模块化结构，提高了系统的兼容性和扩展性、易操作性和远程维修等。

（4）智能AGV小车的智能传感器开发，除采用传统的位置、速度、加速度等，还应用机器视觉、力反馈等等多智能传感器的融合技术来决策控制，在关联设备多传感器融合配置技术在米克力美现有的AGV设备系统中已有成熟应用。

参考文献：

[1]王皖君等.自动导引车导引技术研究现状与发展趋势[J].北京：机械工业出版社，2001.

[2]AGV_360百科，http：//baike.so.com/doc/5441882-5680229.html.

[3]吴雄喜.AGV自主导引机器人应用现状及发展趋势[J].浙江工业职业技术学报，2012.

作者简介：戚钰（1994-），云南昆明人，本科。