AGV小車新型安全識別裝置的研制

文/張新 賈健 何忠 黃登峰 劉浥

AGV小車指裝備有電磁或其他定位裝置，按照規(guī)定的路徑行駛，具有安全保護以及各種運載功能的搬運車。AGV小車在煙草行業(yè)中應用廣泛，主要用于各種物資的運輸。由于工作環(huán)境復雜，小車在工作過程中會遇到設備、人員等障礙。AGV小車的安全識別裝置則存在掃描盲區(qū)，可能威脅到人員和設備的安全。而基于RFID技術的新型安全識別系統(tǒng)能夠消除安全隱患，實現全方位掃描，提高安全指數。

1 系統(tǒng)設計

基于RFID技術研制而成的新型AGV小車安全識別裝置主要由讀卡器、標簽、電源模塊和繼電器組合。

1.1 系統(tǒng)參數選定

根據AGV小車的運行環(huán)境情況和要求，確定系統(tǒng)各裝置的技術參數如表1。

1.2 系統(tǒng)電路設計

確定各部分的參數后，設計各部分的接入位置和電路圖，如圖1所示。

2 試驗測試

系統(tǒng)按照設計安裝完成之后，進行了盲區(qū)檢測和行車檢測，以驗證有效性和安全性。

2.1 盲區(qū)檢測

保持AGV小車的位置不動，在小車的不同方位和不同高度對RFID系統(tǒng)進行定點盲區(qū)檢測。

檢測步驟：

（1）保持小車處于待機但不行進狀態(tài)；

（2）實驗人員手持標簽站在小車的不同方位和不同距離，保持標簽離地20cm的高度，看小車是否被觸發(fā)停止信號；

（3）為提高檢測的可靠性，本次檢測共重復100次，統(tǒng)計出標簽在不同位置時，讀卡器的掃描成功率；

（4）將標簽離地高度改為140cm，然后重復步驟1～3；

表1：參數配置表

表2：20cm高度的盲區(qū)檢測結果表

表3：120cm高度的盲區(qū)檢測結果表

表4：200cm高度的盲區(qū)檢測結果表

（5）將標簽離地高度改為200cm，然后重復步驟1～3。

2.2 行車測試

保持粘貼有標簽的障礙物的位置不動，檢測小車在前進或者后退過程中在撞到障礙物之前能否停車。

檢測步驟：

（1）在卷包車間生產現場選擇一塊開闊平穩(wěn)的場地作為試驗場地，除實驗人員外，嚴禁其他人員進出；

（2）將粘貼有標簽的樓梯放在小車前進或者后退方向的不同距離處；

（3）啟動小車，使小車保持正常速度前進或者后退，為保證實驗人員安全，AGV小車旁邊跟著一位工作人員，隨時準備手動制動；

（4）為提高檢測的可靠性，本次檢測共重復100次，統(tǒng)計出障礙物不同位置時，小車成功停車率；

（5）將樓梯放置于小車左前或者右前拐彎的不同距離上，然后重復步驟1～4；

（6）將樓梯放置于小車向左后或者右后倒退的不同距離上，然后重復步驟1～4。

3 測試結果與分析

圖1：系統(tǒng)安裝電路圖

圖2：新系統(tǒng)掃描范圍示意圖

3.1 盲區(qū)檢測結果

盲區(qū)檢測結果如表2、表3、表4所示。

通過對盲區(qū)檢測的結果統(tǒng)計后發(fā)現，安裝了讀卡器之后，小車周圍5m范圍內的不同的方位，不同的高度都能實現100%準確掃描識別；而小車在后方則可以實現4m范圍內的不同的方位，不同的高度都能實現100%準確掃描識別，具體的掃描區(qū)域如圖2所示。

圖2中兩個半徑1.6m的小半球是以AGV小車最遠的安全距離為半徑所作的球體，也是小車安全運行所需的最小掃描區(qū)域，只要小車的掃描范圍能夠安全覆蓋這兩個半球體就說明，小車在運行過程中能夠識別障礙物并在撞到障礙物之前制動停車，保證小車能夠安全運行。從圖中可以發(fā)現，新的安全識別系統(tǒng)安裝之后，AGV小車對掃描識別障礙物的區(qū)域完全覆蓋了小車的最小掃描區(qū)域，消除了小車行進方向上的掃描盲區(qū)，排除了小車運行中的安全隱患。

3.2 行車檢測結果

通過對裝有RFID系統(tǒng)的AGV小車進行行車測試，由測試的結果我們可以看出，小車正常前進方向上5m范圍內均能100%準確檢測到障礙物并制動停車；而小車在后退方向則能100%準確檢測到4m范圍內的障礙物并準確停車。

4 小結

新的安全識別裝置消除了AGV小車行進方向上的全部盲區(qū)，掃描覆蓋率達到了100%，使得AGV小車能夠準確有效識別其行進方向上離地或沒有離地的人和設備，排除了AGV小車運行過程中存在的安全隱患，提高了車間員工和設備工作環(huán)境的安全指數；減少了AGV小車的安全事故發(fā)生數，提高了車間的安全生產能力，提升企業(yè)口碑；同時也為行業(yè)內其他煙廠的AGV小車安全識別能力的提升提供可借鑒的范例。