激光導(dǎo)引AGV系統(tǒng)原理與應(yīng)用的研究

朱家云

摘要： 自動(dòng)導(dǎo)引小車具有電磁特性或者光學(xué)的導(dǎo)引裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)停車選擇和安全保護(hù)功能，是作為現(xiàn)代物流系統(tǒng)中的重要部分。自動(dòng)導(dǎo)引小車的動(dòng)力為蓄電池，導(dǎo)引方式為激光導(dǎo)引，能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸導(dǎo)引，并根據(jù)實(shí)際要求完成不同的任務(wù)。本文通過對(duì)激光導(dǎo)引小車系統(tǒng)的原理和應(yīng)用進(jìn)行分析，希望能給相關(guān)工作人員提供幫助。

關(guān)鍵詞： AGV;構(gòu)成;工作原理

中圖分類號(hào)： TN249??? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A??? 文章編號(hào)： 1672-9129（2018）09-0126-02

Absrtact： as an important part of modern logistics system， automatic guided vehicle has electromagnetic characteristics or optical guidance device， which can realize the function of parking selection and safety protection. The power of automatic guidance vehicle is battery and laser guidance. It can realize non-contact guidance and complete different tasks according to the actual requirements. In this paper， the principle and application of laser guided vehicle system are analyzed.

Keywords： AGV;composition;working principle

目前在工業(yè)應(yīng)用過程中，自動(dòng)導(dǎo)引小車的動(dòng)力源為蓄電池，能夠利用計(jì)算機(jī)來對(duì)運(yùn)行線路實(shí)現(xiàn)控制，或者可以設(shè)置電磁軌道對(duì)其運(yùn)行路線進(jìn)行規(guī)范，根據(jù)電磁軌道的信息完成相應(yīng)的動(dòng)作，與普通的機(jī)器人相比，自動(dòng)導(dǎo)引小車工作效率高，可操作性強(qiáng)，而和物流中的設(shè)備相比，自動(dòng)導(dǎo)引小車無需在活動(dòng)范圍內(nèi)設(shè)置支架，也不會(huì)受到時(shí)間，場(chǎng)地，空間等限制，由于具備自動(dòng)化，可操作性強(qiáng)的特征，使其能夠?qū)崿F(xiàn)靈活，無人生產(chǎn)模式。激光導(dǎo)引是其主要的引導(dǎo)方式，能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸導(dǎo)引，根據(jù)實(shí)際要求進(jìn)行移載機(jī)構(gòu)的更換，完成不同操作，激光導(dǎo)引小車是由三部分構(gòu)成的分別是：地面控制，車載控制，導(dǎo)航系統(tǒng)，不同的項(xiàng)目對(duì)于系統(tǒng)的需求存在較大的差異，也讓激光導(dǎo)引小車系統(tǒng)更具復(fù)雜性。

1 激光導(dǎo)引小車系統(tǒng)的工作原理

激光導(dǎo)引小車是自動(dòng)導(dǎo)引小車中比較常見的一種的導(dǎo)引方式，也是自動(dòng)導(dǎo)引小車在發(fā)展過程中重要的技術(shù)，除了衛(wèi)星定位系統(tǒng)之外，這種技術(shù)也不需要接受地面導(dǎo)引處理，自動(dòng)導(dǎo)引系統(tǒng)能夠由小車激光掃描器和反射板兩部分構(gòu)成。首先在自動(dòng)導(dǎo)引小車設(shè)備中安裝能夠接受和反射激光的掃描器，并且將小車的反射板安裝在導(dǎo)引區(qū)周邊，經(jīng)過準(zhǔn)確測(cè)量反射板的坐標(biāo)之后，將信息儲(chǔ)存在系統(tǒng)的儲(chǔ)存器中，并根據(jù)所收集到的信息進(jìn)行計(jì)算，激光導(dǎo)引系統(tǒng)的指定位置設(shè)置一定量的反射板，以確保自動(dòng)導(dǎo)引小車的工作區(qū)域能夠探測(cè)反射信息，當(dāng)自動(dòng)導(dǎo)引小車進(jìn)入指定區(qū)域之后，會(huì)先確定準(zhǔn)確方位，這個(gè)過程中需要進(jìn)行初始位置計(jì)算，而計(jì)算時(shí)小車需要保持停止?fàn)顟B(tài)，以確保激光掃描儀能夠檢測(cè)到導(dǎo)引四條的光束，并且準(zhǔn)確判斷各反射板的位置。激光導(dǎo)引的連續(xù)位置計(jì)算是與小車運(yùn)行速度轉(zhuǎn)向角相關(guān)的，激光掃描器要按照固定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)360°，脈沖激光器將激光發(fā)射到發(fā)射板上，進(jìn)而被反射后由激光掃描器檢測(cè)，并將這些信息輸送給系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)信息進(jìn)行收集處理之后，計(jì)算自動(dòng)導(dǎo)向小車的位置和運(yùn)動(dòng)方向，并對(duì)預(yù)先設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行校正，以引導(dǎo)自動(dòng)導(dǎo)引小車正確運(yùn)行。通常情況下，激光導(dǎo)引小車設(shè)備有通信區(qū)和非通信區(qū)這兩種工作區(qū)，其中在通信區(qū)內(nèi)小車設(shè)備中，其車載通信裝置和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠幫助了解小車的具體位置和工作狀態(tài)，并發(fā)出相應(yīng)的指令，而在非通信系統(tǒng)內(nèi)部，小車設(shè)備中需要根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序運(yùn)行，且不會(huì)收到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制。

2 激光導(dǎo)引小車系統(tǒng)的特點(diǎn)

先進(jìn)性。由于激光掃描器定位準(zhǔn)確度較高，而且誤差較小，在設(shè)備布局過程中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可操作性強(qiáng)，能夠與小車保持聯(lián)系的通信狀態(tài)。同時(shí)，抗干擾能力強(qiáng)，內(nèi)部擁有較強(qiáng)的編程系統(tǒng)提供支持。適應(yīng)性強(qiáng)。在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上能夠?qū)崿F(xiàn)與生產(chǎn)同步化，設(shè)備的擴(kuò)充不會(huì)影響生產(chǎn)過程，同時(shí)系統(tǒng)的運(yùn)行路線越趨復(fù)雜化，逐漸減少對(duì)地面的依賴性，能夠快速進(jìn)行方向改變，而且系統(tǒng)的結(jié)果設(shè)置簡(jiǎn)單，定位只能通過反射板實(shí)現(xiàn)。經(jīng)濟(jì)性。激光導(dǎo)引小車在操作過程中不需要進(jìn)行地下埋線，也不需要提供高功率的輔助設(shè)備，反射板體積小，成本較低，而且后期操作維護(hù)較為簡(jiǎn)便。

3 激光導(dǎo)引小車系統(tǒng)的應(yīng)用方法

首先自動(dòng)導(dǎo)引小車系統(tǒng)在應(yīng)用過程中需要確定操作方法和數(shù)量，可以根據(jù)實(shí)際情況以及用戶需求進(jìn)行選擇，一般的操作方法有叉車式、牽引式。特殊情況下一個(gè)系統(tǒng)也可以同時(shí)運(yùn)行多種操作方法。根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)輸能力來選擇激光導(dǎo)引系統(tǒng)的數(shù)量，可以利用仿真計(jì)算的方式進(jìn)行確定。從自動(dòng)導(dǎo)引小車安全防護(hù)方面來看，除了需要安裝聲光報(bào)警系統(tǒng)之外，還需要安裝障礙探測(cè)器，幫助車輛運(yùn)行過程中躲避障礙物，常用的探測(cè)的方式有光電探測(cè)、激光掃描探測(cè)以及超聲波探測(cè)。從自動(dòng)導(dǎo)引小車通信方式上來看，激光導(dǎo)引系統(tǒng)的通信一般是無線數(shù)字通信，根據(jù)通信頻率規(guī)定每臺(tái)系統(tǒng)需要與系統(tǒng)輪流循環(huán)通信，通訊速度直接影響了輪流循環(huán)通信的速度。從自動(dòng)導(dǎo)引小車系統(tǒng)的車輛調(diào)度和任務(wù)管理方面來看，需要根據(jù)計(jì)算機(jī)配置的任務(wù)量進(jìn)行車輛分配優(yōu)化工作，系統(tǒng)的優(yōu)化計(jì)算是持續(xù)進(jìn)行的，如果某個(gè)系統(tǒng)選擇之后沒有被分配任務(wù)，那么在其運(yùn)行過程中可以選擇優(yōu)化之后的系統(tǒng)完成任務(wù)，但如果該系統(tǒng)執(zhí)行較多任務(wù)時(shí)，計(jì)算機(jī)會(huì)將命令儲(chǔ)存起來，等到有閑置的系統(tǒng)再進(jìn)行任務(wù)分配。

4 小結(jié)

激光導(dǎo)引小車系統(tǒng)利用了多種高新技術(shù)融合的輸送系統(tǒng)，具有自動(dòng)化，智能化等優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)崿F(xiàn)高效靈活性，無人操作。隨著社會(huì)自動(dòng)化水平的提高，未來在物流系統(tǒng)中這種激光導(dǎo)引小車系統(tǒng)將會(huì)扮演更重要的角色。

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