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1、AGV的前世今生5100字 　　在自動化物流系統(tǒng)中，AGV最能充分地體現(xiàn)其自動性和柔性，實現(xiàn)高效、經(jīng)濟、靈活的無人化生產(chǎn)，所以人們形象地把它稱作“現(xiàn)代物流系統(tǒng)的動脈”。 　　AGV是自動導引運輸車（Automated Guided Vehicle）的英文縮寫。是指裝備有電磁或光學等自動導引裝置，能夠沿規(guī)定的導引路徑行駛，具有安全保護以及各種移載功能的運輸車。AGV屬于輪式移動機器人（WMR――Wheeled Mobile Robot）的范疇。說到輪式移動機器人大家可能就明白了，比如我們所熟知的代表輪式移動機器人最高水平的美國宇航局（NASA）的火星車

2、“勇氣號”。 　　AGV以電池為動力，并裝有非接觸導航（導引）裝置，可實現(xiàn)無人駕駛的運輸作業(yè)。它的主要功能表現(xiàn)為能在計算機監(jiān)控下，按路徑規(guī)劃和作業(yè)要求，精確地行走并?？康街付ǖ攸c，完成一系列作業(yè)功能。 　　AGV以輪式移動為特征，較之步行、爬行或其他非輪式的移動機器人具有行動快捷、工作效率高、結(jié)構(gòu)簡單、可控性強、安全性好等優(yōu)勢。與物料輸送中常用的其他設備相比，AGV的活動區(qū)域無需鋪設軌道、支座架等固定裝置，不受場地、道路和空間的限制。因此，在自動化物流系統(tǒng)中，AGV最能充分地體現(xiàn)其自動性和柔性，實現(xiàn)高效、經(jīng)濟、靈活的無人化生產(chǎn)，所以人們形象地把AGV稱作“現(xiàn)代物流系統(tǒng)的動脈”。 　　發(fā)展

3、歷史 　　AGV扮演物料運輸?shù)慕巧呀?jīng)50多年了。第一輛AGV誕生于1953年，它是由一輛牽引式拖拉機改造而成的，帶有車兜，在一間雜貨倉庫中沿著布置在空中的導線運輸貨物。到上世紀五十年代末到六十年代初時，已有多種類型的牽引式AGV用于工廠和倉庫。 　　20世紀70年代，基本的導引技術(shù)是靠感應埋在地下的導線產(chǎn)生的電磁頻率，通過一個叫作“地面控制器”的設備打開或關(guān)閉導線中的頻率，從而指引AGV沿著預定的路徑行駛。 　　20世紀80年代末期，無線式導引技術(shù)引入到AGV系統(tǒng)中，例如利用激光和慣性進行導引，這樣提高了AGV系統(tǒng)的靈活性和準確性，而且，當需要修改路徑時，也不必改動地面或中斷生產(chǎn)。這些

4、導引方式的引入，使得導引方式更加多樣化了。 　　從20世紀80年代以來，自動導引運輸車（AGV）系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成為生產(chǎn)物流系統(tǒng)中最大的專業(yè)分支之一，并出現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的趨勢，成為現(xiàn)代化企業(yè)自動化裝備不可缺少的重要組成部分。在歐美等發(fā)達國家，發(fā)展最為迅速，應用最為廣泛；在亞洲的日本和韓國，也得到迅猛的發(fā)展和應用，尤其是在日本，產(chǎn)品規(guī)格、品種、技術(shù)水平、裝備數(shù)量及自動化程度等方面較為豐富，已經(jīng)達到標準化、系列化、流水線生產(chǎn)的程度。在我國，隨著物流系統(tǒng)的迅速發(fā)展，AGV的應用范圍也在不斷擴展，如何開發(fā)出能夠滿足用戶各方面需求（功能、價格、質(zhì)量）的AGV系統(tǒng)技術(shù)是未來我們必須面對的現(xiàn)實問題。 　　應用

5、領域 　　AGV的應用領域非常廣泛，包括煙草、汽車制造、電子、紡織、醫(yī)療、食品、造紙等行業(yè)。 　　1.倉儲業(yè) 　　倉儲業(yè)是AGV最早的應用場所，1954年世界上首臺AGV在美國的南卡羅來納州的Mercury Motor Freight 公司的倉庫投入運營，用于實現(xiàn)出入庫貨物的自動搬運。目前世界上約有2萬臺各種各樣的AGV運行在2100座大大小小的倉庫中。海爾集團于2000年投產(chǎn)運行立體倉庫，9臺AGV組成了一個柔性的庫內(nèi)自動搬運系統(tǒng)，成功地完成每天23400件出入庫貨物和零部件的搬運任務。 　　2.制造業(yè) 　　AGV在制造業(yè)的生產(chǎn)線上大顯身手，高效、準確、靈活地完成物料的搬運任務。并

6、且可由多臺AGV 組成柔性的物流搬運系統(tǒng)，托運路線可以隨生產(chǎn)工藝流程的調(diào)整而及時調(diào)整，使一條生產(chǎn)線可制造十幾種產(chǎn)品，大大提高了生產(chǎn)的柔性和企業(yè)的競爭力。目前，AGV在世界的主要汽車廠，如通用、豐田、大眾等的制造和裝配線上得到了普遍的應用。近年來，作為CIMS的基礎搬運工具，AGV的應用深入到機械加工、家電生產(chǎn)、微電子制造、卷煙等多個行業(yè)，生產(chǎn)加工領域成為AGV應用最廣泛的領域。 　　3.郵局、圖書館、港口碼頭、機場 　　在郵局、圖書館、港口碼頭、機場等場合，物品的運送存在著作業(yè)變化大、動態(tài)性強、作業(yè)流程經(jīng)常調(diào)整以及搬運作業(yè)過程單一等特點，AGV的并行作業(yè)、自動化、智能化和柔性化的特性能夠很

7、好地滿足上述場合的搬運要求。瑞典于1983年在大斯德哥爾摩郵局，中國于1990年上海郵政樞紐開始使用AGV，完成郵品的搬運工作。在荷蘭鹿特丹港口，50輛被稱為“yard tractors”的AGV完成集裝箱從船邊運送到幾百碼以外倉庫這一重復性工作。 　　4.煙草、醫(yī)藥、食品、化工 　　在對于搬運作業(yè)有清潔、安全、無排放污染等特殊要求的煙草、食品、化工等行業(yè)中，AGV的應用也受到重視。在卷煙行業(yè)中，如青島頤中集團、紅塔集團、紅河卷煙廠等，應用激光引導式AGV完成托盤貨物的搬運工作。 　　5.危險場所和特種作業(yè) 　　在軍事上，以AGV自動駕駛為基礎集成其他探測和拆卸設備，可用于戰(zhàn)場排雷和陣

8、地偵察，如英國軍方正在研制的Minder Recce，這是一輛具有地雷探測、銷毀和航路驗證能力的自動型偵察車。在鋼鐵廠，AGV用于爐料運送，減輕工人的勞動強度。在核電站和利用核輻射進行保鮮儲存的場所，AGV用于物品的運送，避免了輻射的危險。在膠卷和膠片倉庫，AGV可以在黑暗的環(huán)境中，準確可靠地運送物料和半成品。 　　工作原理 　　AGV在其運行區(qū)域內(nèi)，規(guī)定有通信區(qū)和非通信區(qū)。在通信區(qū)域內(nèi)，AGV通過其車載通信裝置與系統(tǒng)控制計算機通信，報告其位置及狀態(tài)，并接受工作指令。在非通信區(qū)域內(nèi)，AGV按照小車控制器中的預定程序獨立行駛，不與系統(tǒng)控制計算機發(fā)生聯(lián)系。 　　其工作過程為：當接收到貨物搬運

9、指令后，小車控制器就根據(jù)所存儲的運行地圖和AGV當前位置及行駛方向進行計算、分析，選擇最佳的行駛路線，通過驅(qū)動放大器自動控制AGV的行駛和轉(zhuǎn)向，到達裝載貨物目標點準確停位后，移載機構(gòu)動作，完成裝貨過程。然后AGV啟動，駛向目標卸貨點，準確停位后，移載機構(gòu)動作，完成卸貨過程，并向控制計算機報告其位置和狀態(tài)。隨之AGV啟動，駛向待命區(qū)域。接到新的指令后再作下一次搬運。 　　AGV行駛過程中，車上的激光掃描頭不斷地掃描周圍環(huán)境，當掃描到行駛路徑周圍預先垂直設定好的反射板時，即“看見”了“路標”。只要掃描到三個或三個以上的反射板，即可根據(jù)它們的坐標值，以及各塊反光板相對于車體縱向軸的方位角，由定位

10、計算機算出AGV 當前在全局坐標系中的X、Y坐標，和當前行駛方向與該坐標系X軸的夾角，實現(xiàn)準確定位和定向。 　　如果對于AGV的工作原理還是難以理解，這里有一個非常恰當易懂的例子： 　　假設某市有一家出租車公司，該公司管理先進，每輛出租車都裝有全球定位系統(tǒng)（GPS），公司的監(jiān)控中心可以隨時獲得每輛出租車的位置及行駛路線信息，出租車司機還可通過無線通信設備隨時向公司匯報車輛的性能及服務狀況。 　　當有客戶需要乘坐出租車時，客戶可以打電話到出租車公司的客戶中心，并提供他當前的位置（A點）及目的地（B點）信息。在這里，我們可將客戶的電話理解為來自物流上位調(diào)度系統(tǒng)的需求，客戶中心理解為AGV地面

11、控制系統(tǒng)，即AGV系統(tǒng)的上位控制系統(tǒng)。 　　客戶中心在收到客戶的信息后，可以選擇離客戶最近，又正好空閑的出租車（甲）前往A點接客，這就像AGV的地面控制系統(tǒng)進行的任務調(diào)度和車輛分配；在出租車甲前往接客的途中，客戶中心可能又發(fā)現(xiàn)有其他空閑車輛（乙）距離客戶更近，那么客戶中心將會及時通知出租車乙去接客戶，并同時取消出租車甲的任務，這就像是AGV地面控制系統(tǒng)的動態(tài)任務調(diào)度?？蛻糁行膶Τ鲎廛噷⒁旭偟缆返慕煌顩r也了如指掌，能夠及時通知各個司機選擇最便捷的道路行駛，該道路所需時間最短，但不一定是路程最短，因為，最近路程的道路上可能發(fā)生了交通阻塞，這就像AGV地面控制系統(tǒng)中的路徑搜索和路徑分配的功能。

12、 　　AGV系統(tǒng)的控制過程就類似這樣一家管理先進的出租車公司，物流上位調(diào)度系統(tǒng)、AGV地面控制系統(tǒng)和AGV車載控制系統(tǒng)分別相當于客戶、客戶中心和出租車，AGV地面控制系統(tǒng)和各臺AGV之間通過無線通信來交換信息，調(diào)度AGV的作業(yè)，并為其選擇路徑（線），確保交通通暢。AGV是以電池為動力的，當電量不足時，會向地面控制系統(tǒng)發(fā)出充電請求，在得到允許后，前往充電站自動充電，在充電期間，AGV地面控制系統(tǒng)不會向此AGV分配任何任務，就像出租車進了加油站不再載客一樣。 　　發(fā)展模式 　　綜合分析AGV技術(shù)的發(fā)展，一般認為AGV有兩種發(fā)展模式： 　　第一種是以歐美國家為代表的全自動AGV技術(shù)，這類技術(shù)

13、追求AGV的自動化，幾乎完全不需要人工干預路徑規(guī)劃，能夠運用在幾乎所有的搬運場合。這種AGV功能完善，技術(shù)先進；同時為了能夠采用模塊化設計，降低設計成本，提高批量生產(chǎn)的標準，歐美的AGV放棄了對外觀造型的追求，采用大部件組裝的形式進行生產(chǎn)；系列產(chǎn)品的覆蓋面廣：各種驅(qū)動模式，各種導引方式，各種移載機構(gòu)應有盡有，系列產(chǎn)品的載重量可從50kg到60000kg。盡管如此，由于技術(shù)和功能的限制，此類AGV的銷售價格仍然居高不下，而在國內(nèi)有為數(shù)不多的企業(yè)可以生產(chǎn)，技術(shù)水平與國際水平相當。 　　第二種是以日本為代表的簡易型AGV技術(shù)――或只能稱其為AGC（Automated Guided Cart），該技

14、術(shù)追求的是簡單實用，極力讓用戶在最短的時間內(nèi)收回投資成本，這類AGV在日本和臺灣企業(yè)應用十分廣泛，從數(shù)量上看，日本生產(chǎn)的大多數(shù)AGV屬于此類產(chǎn)品（AGC）。該類產(chǎn)品完全結(jié)合簡單的生產(chǎn)應用場合（單一的路徑，固定的流程），AGC只是用來進行搬運，并不刻意強調(diào)AGC的自動裝卸功能，在導引方面，多數(shù)只采用簡易的磁帶導引方式。由于日本的基礎工業(yè)發(fā)達，AGC生產(chǎn)企業(yè)能夠為其配置上幾乎簡單得不能再簡單的功能器件，使AGC的成本幾乎降到了極限。這種AGC在日本80年代就得到了廣泛應用，2002到2003年達到應用的頂峰。由于該產(chǎn)品技術(shù)門檻較低，目前國內(nèi)已有多家企業(yè)可生產(chǎn)此類產(chǎn)品。 　　行業(yè)前景 　　從20

15、13年的市場情況來看，AGV在中國的應用領域越來越廣，呈現(xiàn)出了良好的發(fā)展前景。據(jù)物流專業(yè)媒體統(tǒng)計，2013年物流系統(tǒng)及裝備的市場總額是360億元，其中包括AGV在內(nèi)的智能搬運類裝備的占比為6.86%，也就是24.7億元。按此保守估計，2013年國內(nèi)AGV的市場總額約為5億元。2013年國內(nèi)AGV/AGC產(chǎn)品的銷售數(shù)量大約為1500―2000臺。 　　從需求行業(yè)來看，汽車制造業(yè)對AGV的需求仍然保持了旺盛態(tài)勢，AGV及AGC的應用從總裝及主機生產(chǎn)企業(yè)延伸到了配套企業(yè)，市場份額約為65%；煙草行業(yè)得益于“十二五”技改計劃的逐步落實，基本保持了原有的需求量，市場份額約為10%；在電力行業(yè)，AGV作

16、為物流倉儲的配套設備，呈現(xiàn)了上升趨勢；醫(yī)藥行業(yè)由于GMP認證的推動，包括AGV在內(nèi)的物流設備需求有明顯提高；其他如造紙/印刷、食品、化工、軍事等行業(yè)對AGV的需求也較往年有了明顯的增長。 　　2013年，由主要AGV生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)合制定的兩項國家標準――《自動導引車設計通則 GB/T 30029-2013》和《自動導引車術(shù)語 GB/T 30029-2013》正式發(fā)布，為AGV行業(yè)技術(shù)標準體系的發(fā)展奠定了基礎。 　　2013年底，工信部在其網(wǎng)站上發(fā)布了《工業(yè)和信息化部關(guān)于推進工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》，指明了智能裝備的發(fā)展方向和市場前景：到2020年要形成較為完善的產(chǎn)業(yè)體系，使工業(yè)機器人行業(yè)

17、及其企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力和國際競爭能力明顯增強。部分省市還提出了“以空間換面積，以機器換人力”的裝備發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃。受到產(chǎn)業(yè)政策的鼓舞，各行業(yè)對傳統(tǒng)裝備的升級換代充滿了期待。 　　正是因為看到了AGV的市場潛力，許多企業(yè)積極研發(fā)、生產(chǎn)出了各自的產(chǎn)品。目前市場上的AGV產(chǎn)品主要分為四類：第一類，擁有國產(chǎn)自主技術(shù)的AGV產(chǎn)品；第二類，采用進口技術(shù)國內(nèi)生產(chǎn)的AGV產(chǎn)品；第三類，簡易的進口或自主技術(shù)的AGC產(chǎn)品；第四類，進入中國的歐美企業(yè)AGV產(chǎn)品。AGV系統(tǒng)技術(shù)是集光、機、電、計算機與一體的高新技術(shù)，是柔性化程度極高的輸送系統(tǒng)，隨著生產(chǎn)力和工業(yè)自動化水平的日益提高，物流系統(tǒng)中所蘊藏的巨大潛力將越來越引起人們的重視， AGV技術(shù)前景光明，必定會發(fā)揮越來越重要的作用。