【正文】 上述的低頻、高頻以及超高頻正是體系的運行頻率。第一步需要完成搬運與裝載的工作，第二步是完成數(shù)據(jù) 資料的 收集 工作 。綜上所述，如果 把 RFID 方式 加入到 AGV 中，這個 思路 將給 AGV 添加全新 的工作模式 ，為 AGV自動 獲取 物品數(shù)據(jù) 資料 供應了技術支持 。 從 結構 方面來說， RFID 是 一類 操作十分容易的無線 體系 ， 僅有 兩個 控制 器件， 本 體系 最早 應用在 監(jiān)控 、 管理 與 定位物品 中。 湖 北 工 業(yè) 大 學 碩 士 學 位 論 文 20 為了防止磁場干擾，磁條距離不易過近，一般設定為 3040mm為最佳，且粘貼方向垂直于導航磁條方向。 復位 按鍵 是 針對 產生 意外 故障 之后 的復位作用 。 論文研究內容及布局 本文主要研究設計 AGV 所需的電氣原件，構建循環(huán)系統(tǒng)需要的其他設備。 存在 許多突出問題 ：①所有 工序 之間 必須 實現(xiàn)節(jié)奏一致 ，不然 就會由于 其中 某一工序的問題而耽擱了湖 北 工 業(yè) 大 學 碩 士 學 位 論 文 14 整條加工 流水 線的工作 ， 例如缺少原料、 廢品 廢物 以及 各類突發(fā)狀況等。 根據(jù) 感應設備 可以接收 到的 數(shù)據(jù) 類別， 主要有地標 定位、 經(jīng)緯定位 以及全球 定位等。 這項 技術 手段最早被 應用在軍方，其 基本 特征 就 是 技術 手段較為成熟 ， 導航 精度 很好 ， 適應性 很 強， 重組 與 容和 都十分簡單， 在 多個領域都被 廣泛 應用 ， 歐美 很多 的 AGV 制造 廠商 都 開始 使用該項牽引 模式 。 湖 北 工 業(yè) 大 學 碩 士 學 位 論 文 9 表 牽引 技術 主要 內容 類別 根據(jù)牽引 數(shù)據(jù) 的來源 根據(jù) 牽引線路的 方式 牽引 方式 外導式 內導式 有線式 無線式 電磁導引 坐標導引 電磁線路 超聲波導引 牽引 方法 激光 /紅外線導引 自主導航 色帶線路 坐標識別 光學導引 網(wǎng)格線路 慣性導引 根據(jù) AGV 小車牽引 信號 的來源方式 劃分 ，牽引方式可以 劃分 為外導式與 內導式 兩類。 西方發(fā)達 國家 的 AGV 設計中 ，放棄 了 對 產品 包裝 方面 的 苛刻要 求， 運用 大 組件 安裝 的 形式 展開 規(guī)?；a加工 。在西方 很多 國家 中，直接人工的 費用 占制造總費用的比重 還不到 9％，同時上述 比重 還在進一步 降低 ，然而 ，商品的存儲、運載所消耗費用的比重卻占據(jù)了制造 總費用比重 四成以上。本人授權湖北工業(yè)大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。針對研究內容本 文做了如下三個方面的工作 ： (1)電氣方面 提出了 RFID 和 AGV 的設計方案和系統(tǒng)配置，分別從集成方式，閱讀器選型，電子標簽選型，天線配置等方面描述了 RFID 和 AGV 集成系統(tǒng)。 湖 北 工 業(yè) 大 學 碩 士 學 位 論 文 7 循環(huán)系統(tǒng)中的電氣優(yōu)化，主要從 RFID 與 AGV 集成系統(tǒng)設計與實現(xiàn)方面著手對循環(huán)系統(tǒng)優(yōu)化。 這種 產品 主要 應用在 單一 的 加工 條件 （ 既定 的 路線 ， 系統(tǒng) 的 順序 ），AGC 只是 簡單的產品 進行 傳送 工作 ， 并不體現(xiàn)出 AGC 對產品的儲存 作用 ， 在 牽引方面 ，主要 都是使用 十分方便的磁帶牽引 模式 。 （ 1） 直接坐標導引技 術 （ Coordinate Guidance) 使用 定位 板塊 把 AGV 小車 運行 的 范圍 區(qū)分 為多個 小 范圍 ， 對 每一個 小 范圍 的計數(shù) 工作 進行牽引 ， 通常 是 光電式（ 把 每個 小 范圍 劃分為兩類 顏色， 使用光電 設備 計件 ） 與 電磁式（ 把 每個 小 范圍 使用 金屬塊 劃分開 ， 使用 電磁感應 設備計件 ）兩類 模式， 優(yōu)勢在于路線 更改 方便 ， 牽引 安全性很好，對 周圍 環(huán)境 要求不高 [11]。 電磁感應牽引 方式 的使用最為廣泛 ，這表明 電 磁感應方面 的專業(yè)手段 已經(jīng)十分成熟。 圖 AGV 運行的路徑軌跡 湖 北 工 業(yè) 大 學 碩 士 學 位 論 文 13 AGV 的路線 計劃 是按照 AGV 工作的具體 條件 制定 出 AGV工作的道路 示意 圖 AGV 工作的道路軌跡 ， AGV設備 根據(jù) 地面操控 體系 指示的道路 是一種 自動 運行 模式 [20]。 這些問題不解決，必然導致生產進度緩慢，生產效率低下 [23]。 第二章： 對循環(huán)系統(tǒng)的組成部分 AGV 小車 所需要的電器元件 做了簡單的介紹 ， 主要研究 AGV 控制中心 PLC 控制系 統(tǒng)以及工位定位控制系統(tǒng) 。 PLC 是 根據(jù)重復 掃描的 基本 原理，其 運作 流程 通常 被 劃分 為 如下三個步驟 ：刷新 時期 、 使用者 程序 運行 以及 傳輸 刷新 結果 [31]。 本章小結 本章主要 從循環(huán)系統(tǒng)中單獨一臺 AGV 小車切入，闡述了組成一臺 AGV所需要的零部件， 重點 研究 AGV 小車的 主控制系統(tǒng) PLC 的工作原理 以及 工位定位原理 。 在 今后 ， 我國互聯(lián) 網(wǎng)校企 認為， RFID 技術的 崛起 和進步對 互聯(lián) 網(wǎng) 方面 的 發(fā)展 具有 十分 關鍵的 作用 。 這就為兩者的實現(xiàn)提供了客觀條件。 第一 ， 本合成 體系 要完成對物品 的 信息 收集 ，因此第一類標簽必須粘在物品上。 湖 北 工 業(yè) 大 學 碩 士 學 位 論 文 27 集成系統(tǒng)實現(xiàn)圖示 如 下 圖 所示， RFID 閱讀設備的接口 與 AGV 關系 體系 的接口 開始 通信 工作 ，這樣一來 ，使用 閱讀設備 收集 到的信息 就 可以使用對應的通信 規(guī)定 傳輸 到AGV 操作 體系中 ，而管理 體系 又把信息 傳送 到上位機開始 分析 處理 ，這樣就實現(xiàn)了 AGV 和 RFID 系統(tǒng)集成。一類 是閱讀設備 錄入 ，另一類是上文 所述 的 RFID 與 AGV 合成 體系 的錄入。因此本次 合成體系 實現(xiàn)的首個功能就是完成物品的搬運與裝載 作業(yè) 。 2) RFID和 AGV集成系統(tǒng)預計實現(xiàn)的效益： 由于 AGV自身的柔性型 ，以及 RFID手段在數(shù)據(jù) 收集 領域的優(yōu)勢，本次 合成體系 計劃為物流分配 公司 在節(jié)約人力資源，提高 貨物 數(shù)據(jù)的讀取 水平 ，減少工作 量等方面 發(fā)揮出 重要 的作用。 湖 北 工 業(yè) 大 學 碩 士 學 位 論 文 22 物 料 區(qū)工 作工 位充 電區(qū) 域A G V 小 車 圖 循環(huán)系統(tǒng)示意圖 RFID 與條形碼的區(qū)別 條形碼和 RFID 方式的不同 主要 在于 ： 讀取數(shù)量，讀取施行，信息容量，二次 使用性，讀 寫水平，可靠 性， 高速讀取能力，正確性，抗干擾能力幾個方面有顯著 差別 [40]，如表 所示。 輸 入 單 元C P U 單 元 輸 出 單 元電 池 容量 開 關手 動 控制 按 鈕P L C導 引檢 測避 障檢 測防 撞檢 測工 位檢 測伺 服 驅動 器 1伺 服 驅動 器 2伺 服電 機 2伺 服電 機 1聲 光 報警 裝 置在 線 提 示 音 樂 喇 叭 圖 PLC 傳輸 系統(tǒng) 示意 圖 用戶 程序 輸入端子 輸入光耦 輸入暫存區(qū) 輸出暫存區(qū) 輸出狀態(tài)鎖存器 輸出繼電器 輸出端子 外部輸入 輸出 輸入刷新階段 輸出刷新階段 用戶程序執(zhí) 行階段 湖 北 工 業(yè) 大 學 碩 士 學 位 論 文 19 圖 PLC 輸入 /輸出端口接線圖 工位定位控制原理 在汽車裝配車間生產線上， AGV 需完成將裝配工件的料車從集料區(qū)和多個特定的工位間的移載，并在彎道和直線路徑調整不同的速度，確保 AGV 小車安全平穩(wěn)運行，故 AGV小車需具備識別工位功能，并完成對應的啟動或停止、速度調整、牽引、裝卸等動作。本章我們首先研究小車配件，然后研究小車的控制系統(tǒng)中最重的 PLC控制 系統(tǒng)， 最后 研究工位定位系統(tǒng)。 課題來源及研究意義 本課題是來源于機電研究設計院的項目《 東風日產鄭州工廠總裝內飾線 KIT裝置 》，重點研究設計 AGV 的中央管理系統(tǒng)，該項目已經(jīng)成功運用于鄭州日產乘用車總裝車間生產線。 AGV 適用性 AGV 應用范圍廣泛，大致可以分為物料搬運，柔性裝配線、加工線，特殊場合使用等幾個方面。 針對本文中 的 項目使用電磁牽引 模式 。 （ 4） 光學 導引 (Optical Guidance) 指的是 使用 預先 涂抹 油漆 或者 貼 色帶在 AGV 運行的路線 上 ， 根據(jù) 對 錄像 機 保存 的 圖像 信息展開 運算 處理 進而 完成 牽引工作 ，其 優(yōu)勢在于 靈活性 、 可操作性對比來說好很多， 路面 軌跡 設定簡單而且 操作 方便 ， 該項牽引 模式 對 色帶的 破壞 與設備老舊十分 敏感 ， 同時 對 周圍 環(huán)境 條件 要求 比較高 ， 而且工 作 準確性與 可 靠性不高 ， 難以完成準確 定位 的 工作要求 [13]。 國內公司生產的 AGV在 功能 實現(xiàn)方面 還是和歐美 AGV 存在巨大差距的 。在二十世紀八十年代初， AGV 的應用領域不斷擴大并且工作條件也變得多種多樣 [4]。 AGV 體系 的相關 技術 手段與 產品 類型已經(jīng) 發(fā)展成為 生產 流水線、配置操作線、存儲系統(tǒng)化的關鍵 設施 與技術保障 [1]。 分類號 密 級 UDC 學校代碼 10500 碩士學位論文 （全日制專業(yè)學位） 題 目： 自動導引車 (AGV)循環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)化及設計 英文題目： Optimization and Design on Automated Guided Vehicle Circulatory System 學位申請人姓名： 申請學位學科專業(yè)： 計算機技術 指 導教師姓名 ： 二 ○一 五 年 十 月 分類號 密 級 UDC 學校代碼 10500 碩士學位論文 題 目 自動導引車 (AGV)循環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)化及設計 英文題目 Optimization and Design on Automated Guided Vehicle Circulatory System 研究生姓名（簽名） 指導教師姓名（簽名） 職 稱 申請學位學科名稱 學科代碼 論文答辯日期 學位授予日期 學院負責人（簽名） 評閱人姓名 評閱人姓名 二 ○一 年 月 日 學位論文原創(chuàng)性聲明和使用授權說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師指導下，獨立進行研究工作所取得的研究成果。 它有以下幾點主要特征 ： 具備小車程序 、開啟選擇設備、安全保障和 多種 荷載方式，并且 能夠 在工控系統(tǒng)的管理下，按照既定 的 指示 進行工作 ，自動按照 規(guī)定好 的路線行駛，到達 目的地之后 ，開始 進行各種 的搬運工作 。 二十世紀七十年代后期，具有運載物料功能的 AGV 在當時發(fā)達的歐洲投入生產并被成功引入美國。 國內 生產 加工的 AGV 通常 劃分 為 如下 兩 類 ： 裝配型和搬運型 。 （ 3） 磁帶 導引 (Magic Tape Guidance) 與 電磁導引 十分 類似 ， 在路面 貼磁帶 取代將 金屬線 安裝 在 行進 路線 的 下方 ，使用 磁感應 原理 實現(xiàn) 導引 工作 ， 它具有 良好 的 靈活性 和 穩(wěn)定性， 調整 已經(jīng) 延展路線十分簡單 ，磁帶 安裝 迅速 而且效果好 ， 但是 本方法 對 路線四周 的金屬 物 的干擾較為 敏感 ， 同時 對磁帶的 物理破壞十分 敏感，