【正文】 上述的低頻、高頻以及超高頻正是體系的運(yùn)行頻率。第一步需要完成搬運(yùn)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(gè) 思路 將給 AGV 添加全新 的工作模式 ，為 AGV自動(dòng) 獲取 物品數(shù)據(jù) 資料 供應(yīng)了技術(shù)支持 。 從 結(jié)構(gòu) 方面來說， RFID 是 一類 操作十分容易的無線 體系 ， 僅有 兩個(gè) 控制 器件， 本 體系 最早 應(yīng)用在 監(jiān)控 、 管理 與 定位物品 中。 湖 北 工 業(yè) 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 20 為了防止磁場(chǎng)干擾，磁條距離不易過近，一般設(shè)定為 3040mm為最佳，且粘貼方向垂直于導(dǎo)航磁條方向。 復(fù)位 按鍵 是 針對(duì) 產(chǎn)生 意外 故障 之后 的復(fù)位作用 。 論文研究?jī)?nèi)容及布局 本文主要研究設(shè)計(jì) AGV 所需的電氣原件，構(gòu)建循環(huán)系統(tǒng)需要的其他設(shè)備。 存在 許多突出問題 ：①所有 工序 之間 必須 實(shí)現(xiàn)節(jié)奏一致 ，不然 就會(huì)由于 其中 某一工序的問題而耽擱了湖 北 工 業(yè) 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 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(yīng)設(shè)備 可以接收 到的 數(shù)據(jù) 類別， 主要有地標(biāo) 定位、 經(jīng)緯定位 以及全球 定位等。 這項(xiàng) 技術(shù) 手段最早被 應(yīng)用在軍方，其 基本 特征 就 是 技術(shù) 手段較為成熟 ， 導(dǎo)航 精度 很好 ， 適應(yīng)性 很 強(qiáng)， 重組 與 容和 都十分簡(jiǎn)單， 在 多個(gè)領(lǐng)域都被 廣泛 應(yīng)用 ， 歐美 很多 的 AGV 制造 廠商 都 開始 使用該項(xiàng)牽引 模式 。 湖 北 工 業(yè) 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 9 表 牽引 技術(shù) 主要 內(nèi)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(dǎo)式 內(nèi)導(dǎo)式 有線式 無線式 電磁導(dǎo)引 坐標(biāo)導(dǎo)引 電磁線路 超聲波導(dǎo)引 牽引 方法 激光 /紅外線導(dǎo)引 自主導(dǎo)航 色帶線路 坐標(biāo)識(shí)別 光學(xué)導(dǎo)引 網(wǎng)格線路 慣性導(dǎo)引 根據(jù) AGV 小車牽引 信號(hào) 的來源方式 劃分 ，牽引方式可以 劃分 為外導(dǎo)式與 內(nèi)導(dǎo)式 兩類。 西方發(fā)達(dá) 國(guó)家 的 AGV 設(shè)計(jì)中 ，放棄 了 對(duì) 產(chǎn)品 包裝 方面 的 苛刻要 求， 運(yùn)用 大 組件 安裝 的 形式 展開 規(guī)模化生產(chǎn)加工 。在西方 很多 國(guó)家 中，直接人工的 費(fèi)用 占制造總費(fèi)用的比重 還不到 9％，同時(shí)上述 比重 還在進(jìn)一步 降低 ，然而 ，商品的存儲(chǔ)、運(yùn)載所消耗費(fèi)用的比重卻占據(jù)了制造 總費(fèi)用比重 四成以上。本人授權(quán)湖北工業(yè)大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。針對(duì)研究?jī)?nèi)容本 文做了如下三個(gè)方面的工作 ： (1)電氣方面 提出了 RFID 和 AGV 的設(shè)計(jì)方案和系統(tǒng)配置，分別從集成方式，閱讀器選型，電子標(biāo)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(xué) 碩 士 學(xué) 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(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方面著手對(duì)循環(huán)系統(tǒng)優(yōu)化。 這種 產(chǎn)品 主要 應(yīng)用在 單一 的 加工 條件 （ 既定 的 路線 ， 系統(tǒng) 的 順序 ），AGC 只是 簡(jiǎn)單的產(chǎn)品 進(jìn)行 傳送 工作 ， 并不體現(xiàn)出 AGC 對(duì)產(chǎn)品的儲(chǔ)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(biāo)導(dǎo)引技 術(shù) （ Coordinate Guidance) 使用 定位 板塊 把 AGV 小車 運(yùn)行 的 范圍 區(qū)分 為多個(gè) 小 范圍 ， 對(duì) 每一個(gè) 小 范圍 的計(jì)數(shù) 工作 進(jìn)行牽引 ， 通常 是 光電式（ 把 每個(gè) 小 范圍 劃分為兩類 顏色， 使用光電 設(shè)備 計(jì)件 ） 與 電磁式（ 把 每個(gè) 小 范圍 使用 金屬塊 劃分開 ， 使用 電磁感應(yīng) 設(shè)備計(jì)件 ）兩類 模式， 優(yōu)勢(shì)在于路線 更改 方便 ， 牽引 安全性很好，對(duì) 周圍 環(huán)境 要求不高 [11]。 電磁感應(yīng)牽引 方式 的使用最為廣泛 ，這表明 電 磁感應(yīng)方面 的專業(yè)手段 已經(jīng)十分成熟。 圖 AGV 運(yùn)行的路徑軌跡 湖 北 工 業(yè) 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 13 AGV 的路線 計(jì)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(shè)備 根據(jù) 地面操控 體系 指示的道路 是一種 自動(dòng) 運(yùn)行 模式 [20]。 這些問題不解決，必然導(dǎo)致生產(chǎn)進(jìn)度緩慢，生產(chǎn)效率低下 [23]。 第二章： 對(duì)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(jiǎn)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(fù) 掃描的 基本 原理，其 運(yùn)作 流程 通常 被 劃分 為 如下三個(gè)步驟 ：刷新 時(shí)期 、 使用者 程序 運(yùn)行 以及 傳輸 刷新 結(jié)果 [31]。 本章小結(jié) 本章主要 從循環(huán)系統(tǒng)中單獨(dú)一臺(tái) AGV 小車切入，闡述了組成一臺(tái) AGV所需要的零部件， 重點(diǎn) 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(guó)互聯(lián) 網(wǎng)校企 認(rèn)為， RFID 技術(shù)的 崛起 和進(jìn)步對(duì) 互聯(lián) 網(wǎng) 方面 的 發(fā)展 具有 十分 關(guān)鍵的 作用 。 這就為兩者的實(shí)現(xiàn)提供了客觀條件。 第一 ， 本合成 體系 要完成對(duì)物品 的 信息 收集 ，因此第一類標(biāo)簽必須粘在物品上。 湖 北 工 業(yè) 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 27 集成系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)圖示 如 下 圖 所示， RFID 閱讀設(shè)備的接口 與 AGV 關(guān)系 體系 的接口 開始 通信 工作 ，這樣一來 ，使用 閱讀設(shè)備 收集 到的信息 就 可以使用對(duì)應(yīng)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(jī)開始 分析 處理 ，這樣就實(shí)現(xiàn)了 AGV 和 RFID 系統(tǒng)集成。一類 是閱讀設(shè)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(shí)現(xiàn)的首個(gè)功能就是完成物品的搬運(yùn)與裝載 作業(yè) 。 2) RFID和 AGV集成系統(tǒng)預(yù)計(jì)實(shí)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(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，本次 合成體系 計(jì)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(xué) 碩 士 學(xué) 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(gè)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(guān)手 動(dòng) 控制 按 鈕P L C導(dǎo) 引檢 測(cè)避 障檢 測(cè)防 撞檢 測(cè)工 位檢 測(cè)伺 服 驅(qū)動(dòng) 器 1伺 服 驅(qū)動(dòng) 器 2伺 服電 機(jī) 2伺 服電 機(jī) 1聲 光 報(bào)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(xué) 碩 士 學(xué) 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(chǎn)線上， AGV 需完成將裝配工件的料車從集料區(qū)和多個(gè)特定的工位間的移載，并在彎道和直線路徑調(diào)整不同的速度，確保 AGV 小車安全平穩(wěn)運(yùn)行，故 AGV小車需具備識(shí)別工位功能，并完成對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)或停止、速度調(diào)整、牽引、裝卸等動(dòng)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(jī)電研究設(shè)計(jì)院的項(xiàng)目《 東風(fēng)日產(chǎn)鄭州工廠總裝內(nèi)飾線 KIT裝置 》，重點(diǎn)研究設(shè)計(jì) AGV 的中央管理系統(tǒng)，該項(xiàng)目已經(jīng)成功運(yùn)用于鄭州日產(chǎn)乘用車總裝車間生產(chǎn)線。 AGV 適用性 AGV 應(yīng)用范圍廣泛，大致可以分為物料搬運(yùn)，柔性裝配線、加工線，特殊場(chǎng)合使用等幾個(gè)方面。 針對(duì)本文中 的 項(xiàng)目使用電磁牽引 模式 。 （ 4） 光學(xué) 導(dǎo)引 (Optical Guidance) 指的是 使用 預(yù)先 涂抹 油漆 或者 貼 色帶在 AGV 運(yùn)行的路線 上 ， 根據(jù) 對(duì) 錄像 機(jī) 保存 的 圖像 信息展開 運(yùn)算 處理 進(jìn)而 完成 牽引工作 ，其 優(yōu)勢(shì)在于 靈活性 、 可操作性對(duì)比來說好很多， 路面 軌跡 設(shè)定簡(jiǎn)單而且 操作 方便 ， 該項(xiàng)牽引 模式 對(duì) 色帶的 破壞 與設(shè)備老舊十分 敏感 ， 同時(shí) 對(duì) 周圍 環(huán)境 條件 要求 比較高 ， 而且工 作 準(zhǔn)確性與 可 靠性不高 ， 難以完成準(zhǔn)確 定位 的 工作要求 [13]。 國(guó)內(nèi)公司生產(chǎn)的 AGV在 功能 實(shí)現(xiàn)方面 還是和歐美 AGV 存在巨大差距的 。在二十世紀(jì)八十年代初， AGV 的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大并且工作條件也變得多種多樣 [4]。 AGV 體系 的相關(guān) 技術(shù) 手段與 產(chǎn)品 類型已經(jīng) 發(fā)展成為 生產(chǎn) 流水線、配置操作線、存儲(chǔ)系統(tǒng)化的關(guān)鍵 設(shè)施 與技術(shù)保障 [1]。 分類號(hào) 密 級(jí) UDC 學(xué)校代碼 10500 碩士學(xué)位論文 （全日制專業(yè)學(xué)位） 題 目： 自動(dòng)導(dǎo)引車 (AGV)循環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)化及設(shè)計(jì) 英文題目： Optimization and Design on Automated Guided Vehicle Circulatory System 學(xué)位申請(qǐng)人姓名： 申請(qǐng)學(xué)位學(xué)科專業(yè)： 計(jì)算機(jī)技術(shù) 指 導(dǎo)教師姓名 ： 二 ○一 五 年 十 月 分類號(hào) 密 級(jí) UDC 學(xué)校代碼 10500 碩士學(xué)位論文 題 目 自動(dòng)導(dǎo)引車 (AGV)循環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)化及設(shè)計(jì) 英文題目 Optimization and Design on Automated Guided Vehicle Circulatory System 研究生姓名（簽名） 指導(dǎo)教師姓名（簽名） 職 稱 申請(qǐng)學(xué)位學(xué)科名稱 學(xué)科代碼 論文答辯日期 學(xué)位授予日期 學(xué)院負(fù)責(zé)人（簽名） 評(píng)閱人姓名 評(píng)閱人姓名 二 ○一 年 月 日 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的研究成果。 它有以下幾點(diǎn)主要特征 ： 具備小車程序 、開啟選擇設(shè)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(jìn)行工作 ，自動(dòng)按照 規(guī)定好 的路線行駛，到達(dá) 目的地之后 ，開始 進(jìn)行各種 的搬運(yùn)工作 。 二十世紀(jì)七十年代后期，具有運(yùn)載物料功能的 AGV 在當(dāng)時(shí)發(fā)達(dá)的歐洲投入生產(chǎn)并被成功引入美國(guó)。 國(guó)內(nèi) 生產(chǎn) 加工的 AGV 通常 劃分 為 如下 兩 類 ： 裝配型和搬運(yùn)型 。 （ 3） 磁帶 導(dǎo)引 (Magic Tape Guidance) 與 電磁導(dǎo)引 十分 類似 ， 在路面 貼磁帶 取代將 金屬線 安裝 在 行進(jìn) 路線 的 下方 ，使用 磁感應(yīng) 原理 實(shí)現(xiàn) 導(dǎo)引 工作 ， 它具有 良好 的 靈活性 和 穩(wěn)定性， 調(diào)整 已經(jīng) 延展路線十分簡(jiǎn)單 ，磁帶 安裝 迅速 而且效果好 ， 但是 本方法 對(duì) 路線四周 的金屬 物 的干擾較為 敏感 ， 同時(shí) 對(duì)磁帶的 物理破壞十分 敏感，