一種新型重載AGV的設計與應用

賈 闊 （沈陽新松機器人自動化股份有限公司，遼寧 沈陽 110168）

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

自動導引車（Automated Guided Vehicle，AGV）是一種物料搬運設備，AGV上裝有不同的導航傳感器使得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在各行各業都得到了充分拓展和應用，尤其是重載AGV的發展和使用得到了重型工業、航空航天以及大型的電力行業的廣泛青睞。本文將詳細介紹一款自主研發的重載AGV的設計，并在國內某航天生產廠商中得到了應用。

1 重載AGV的總體結構

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動單元結構組成，懸掛采用被動懸掛，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械式定位方法，保證了物體對接精度在±2mm內。

圖1 重載AGV的總體結構

2 重載AGV的導航系統

本文中的重載AGV采用的是光學導引中的色帶導航，色帶導航作為磁導航的補充，檢測與地面顏色有色差的磁條或色帶，色帶導航與磁導航有以下特點：地面和導航系統不會受到磁導航磁化的影響，減少磁條成本，同時通過程序升級可具有二維碼掃描器、地標以及RFID的功能。

二維碼標簽，可在名片大小的標簽上存入更多數據信息，它現已廣泛應用在商場和消費領域，通過這種強大技術融入傳統AGV控制中，重載AGV的物流技術將提升一個全新的高度。

本文中的重載AGV采用色帶導航采用的是新松自制硬件傳感器，具有特異的抗周圍環境干擾性能，例如：污垢、擦傷和環境光，這確保系統能長時間正常、可靠、穩定的運行。可靠地檢測不同顏色的色帶/油漆和二維碼帶，強大的算法處理能力，即使色帶損壞或骯臟也能實現無縫導航，緊湊的硬件外殼，擁有配套的連接線采用CAN協議，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航引導線，在色帶上方貼有二維碼作為地標，AGV能夠在四個方向均有一臺色帶導航傳感器，能夠實現重載AGV在四個方向上的運動行走。

圖2 色帶導航現場布置圖

圖3 重載AGV使用色帶導航運動

3 重載AGV的驅動單元

本文中的重載AGV采用新松自主研發的全方位差動式驅動單元313001-14T，這款驅動輪的特點是可以自由運動而且設計緊湊。驅動輪采用聚氨酯高質量材料制成，不會對環氧涂層的地面造成任何的損傷（滿載時輪壓約為550Psi）。與其他驅動系統相比較，不僅性能較好，而且使用壽命也比較長，維修方便。驅動單元中的采用雙3千瓦伺服電機進行精準定位和運行。

4 重載AGV的用戶界面

重載AGV帶有彩色顯示屏用于人機信息交互，方便操作者及維修工程師盡快的熟悉整個流程。在顯示屏上能顯示運動相關信息（例如運行速度、控制指令等）、故障信息、各傳感器狀態信息等，其可以方便直觀地對系統狀態進行查看，方便對系統的故障進行判斷，便于維修；還可以對車體相關參數、操作方式進行設置，很容易地實現對不同場所不同工況應用的切換。

5 重載AGV的安全控制

重載運輸車本身針對安全性的要求設置了多重防護（包含軟件、硬件保護）。車體軟件設計過程中針對安全性的要求設置有失速、超差、通訊中斷等保護措施，實現軟件對運行的保護。硬件保護方面設置雙重安全保護方式，首先重載運輸車車體四角配備有急停按鈕，急停按鈕會直接切斷伺服系統安全回路，以保證重載運輸車能夠安全的停止；并且重載運輸車的四周設計有激光區域裝置用于保護人體及周邊設備的安全，激光區域掃描裝置內部由遠近兩個區域構成，當檢測到遠距離有障礙物體進入時重載運輸車會發出聲光報警提醒操作者做出相關動作，如果操作者一直沒有做出相應動作，障礙物體進入時激光裝置近距離時重載運輸車會發出與遠距離不同的聲光報警減速并停止重載運輸車的運行，以保障整個系統及人員的安全。

6 結束語

本次研發的新型重載AGV能夠兼容40噸到200噸的承載需求，目前已經在國內知名的航空航天企業得到成功應用，設備運行穩定，并且由于其強大柔性化和承載能力，整體提高了相關企業的生產效率，得到了國內外業界的認可。