【正文】 ② 廠房的 空間必須 大、長(zhǎng)、高（方便 大型的 行車工作 ）， 因而 土建 投資 費(fèi)用 很大。 柔性裝配線、加工線 過(guò)去 常用 的加工流水線都是使用 一根 連續(xù)的運(yùn)送 裝置構(gòu)成 ，短 的 有 幾米長(zhǎng)，長(zhǎng)的 可以達(dá)到 幾千米，例如車輛連接 線、發(fā)動(dòng)機(jī)安裝 線等。 由于 發(fā)達(dá)國(guó)家 的人力 費(fèi)用 較高， 因此 ， AGV 的 應(yīng)用 就十分 廣泛 ， 大量 使用 在各類自動(dòng)化生產(chǎn) 廠中 [22]。 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。對(duì)于 SD類型的 AGV分析，能夠 操控 的僅有 AGV 輪軸的轉(zhuǎn)速與角度，使用模型分析 ：參照點(diǎn)的行動(dòng) 路線 僅 與 前輪的旋轉(zhuǎn) 角度 有關(guān)系，因此，想要 完成 對(duì)參照點(diǎn)路線 定位 的操控，本質(zhì)上就是 實(shí)現(xiàn)對(duì)前輪旋轉(zhuǎn) 角度 的監(jiān)控。針對(duì)不同運(yùn)行 模式的 AGV，因?yàn)樗睦碚撃Ｐ筒灰恢?，與之對(duì)應(yīng)的牽引 操控運(yùn)算 方法也是不一致 的。 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]。 AGV 的導(dǎo)引控制就是 AGV軌跡跟蹤。 在 地標(biāo) 定位中， RFID 定位 、 視覺(jué)定位和激光定位是較為常見的、比較先進(jìn)的技術(shù) ； 經(jīng)緯 定位 中 具備 十分獨(dú)立完善 的定位 作用 ，但是 必須定期對(duì) 累積 附加 的 各種 定位 誤差 展開 修 正 工作 ， 從而保證 之后定位的 精確 性； 全球 定位精度高、地面監(jiān)控系統(tǒng)龐大，但信號(hào)非常弱，受空間、氣候、環(huán)境影響大，且昂貴。具體來(lái)說(shuō)就是可以控制 AGV在路徑中的位置，定位是 AGV導(dǎo)航中最基本的環(huán)節(jié)，只有準(zhǔn)確掌握 AGV 的實(shí)時(shí)位置信息，才能在分配任務(wù)時(shí)做出最優(yōu)方案 [18]。 湖 北 工 業(yè) 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 12 AGV 的定位技術(shù) AGV理論 的 關(guān)鍵就是 定位 和 導(dǎo)航， 這也是 AGV技術(shù) 手段 不斷發(fā)展 前進(jìn) 的 推動(dòng)力 。 針對(duì)本文中 的 項(xiàng)目使用電磁牽引 模式 。 表 幾種常用 的 導(dǎo)引模式 對(duì)比 導(dǎo)引 模式 投入 費(fèi)用 檢修 費(fèi)用 靈活 度 抗干擾 準(zhǔn)確性 成熟度 調(diào)整 地圖 電磁導(dǎo)引 高 低 無(wú) 差 低 成熟 困難 磁帶導(dǎo)引 高 中 無(wú) 中 低 成熟 困難 光學(xué)導(dǎo)引 低 高 高 中 低 成熟 困難 激光導(dǎo)引 高 低 高 高 高 成熟 容易 慣性 導(dǎo)引 高 低 高 高 高 成熟 容易 視覺(jué) 導(dǎo)引 低 低 高 差 低 不成熟 容易 GPS 導(dǎo)引 低 低 高 差 中 成熟 容易 導(dǎo)引技術(shù)的不斷進(jìn)步、發(fā)展，更多的 AGV小車也開始把多傳感器信息融合技術(shù)和復(fù)合導(dǎo)引技術(shù)引入。 另外，我國(guó)自主導(dǎo)引技術(shù)仍然處在科研攻堅(jiān)階段，還有許多技術(shù)問(wèn)題急需解決 [17]。 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。 （ 8） GPS（全球定位系統(tǒng) ） 導(dǎo) 引 (GPS(Global Positioning System) Navigation) 對(duì)于 非固定 道路 體系 里 的 操控 對(duì)象 ， 通常 都是在追蹤 與 制導(dǎo) 的時(shí)候 使用 衛(wèi)星來(lái)實(shí)現(xiàn) 的 ， 就目前情況來(lái)看 ， 這項(xiàng) 技術(shù) 手段 還不夠成熟，需要 進(jìn)一步 完善 改進(jìn) ，一般 都是 用 在 戶外 遠(yuǎn)距離的 追蹤與 制導(dǎo)，其 準(zhǔn)確性是由 衛(wèi)星在 高空中 的 準(zhǔn)確性與數(shù)目 決定的 ， 以及控制對(duì)象周 邊的 環(huán)境等因素 。 它的 最大 問(wèn)題就 是 前期 生產(chǎn) 費(fèi) 高， 而且 其 工作 的 準(zhǔn)確性 與 安全 性 都是 由 陀螺儀的 生產(chǎn)質(zhì)量和 工作 時(shí)間 直接 影響 的 [15]。 （ 6） 慣性導(dǎo)引 (Interial Guidance) 慣性導(dǎo)航 ， 指的是把 陀螺儀 裝配到 AGV 小車中 ， 將 定位 設(shè)備 安置 都工作 區(qū)的路面 上， AGV基本上 是 通過(guò) 運(yùn)算陀螺儀 收集到的數(shù)據(jù) 信號(hào) 來(lái) 定位 自身的 方位 和 朝向 ， 進(jìn)而完成 導(dǎo)引 。 本項(xiàng)牽引 模式 的 優(yōu)勢(shì)在于 ， AGV 定位 效果好 ， 路線 周圍 沒(méi)有 其他定位 設(shè)備 ， 運(yùn)行 路線 多樣 ， 可以使用在各種 的 實(shí)際 工作條件下 。 （ 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(lái)說(shuō)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]。缺點(diǎn) 在于調(diào)整運(yùn)行 路線 麻煩 ，施工復(fù)雜 難度大 。 （ 2） 電 磁導(dǎo)引 (Electromagic Guidance) 電磁導(dǎo)引 目前 在 很多 體系中 都有廣泛 的應(yīng)用 ，它 的基本工作 原理是 將 金屬線預(yù)先 安裝 到 AGV 小車 前進(jìn) 的 路線中 ， 與此同時(shí) ， 負(fù)載牽引 頻率 到 金屬線 中 ， 使用辨別 牽引 頻率 進(jìn)而 完成 對(duì) AGV 的 牽引工作 。 （ 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]。除此之外，根據(jù)AGV 牽引 路線 的多種 方式 ，牽引 模式 又被 劃分為兩類 ： 有線方式和無(wú)線方式 [10]。前者指的是在自動(dòng)牽引車運(yùn)行 軌道 上安裝導(dǎo)引信號(hào) 設(shè)備 （例如具有變頻感應(yīng)作用的導(dǎo)線、色帶以及 膠帶等），由于 裝置 在 AGV中的感應(yīng)設(shè)備 使用 實(shí)時(shí)檢測(cè)牽引 數(shù)據(jù) 信號(hào)（例如 周期 、溫度、電流等），再把 收集到 數(shù)據(jù) 信號(hào) 經(jīng)過(guò)處理 運(yùn)算 之后 ，指揮自動(dòng)牽引車按照預(yù)先設(shè)定 好 的路線 工作 。 導(dǎo)航技術(shù) AGV 小車的控制技術(shù)已經(jīng)慢慢成熟起來(lái)，其導(dǎo)引技術(shù)儼然已成為 AGV小車 是否能夠更好的適應(yīng)復(fù)雜、惡劣工作環(huán)境的關(guān)鍵技術(shù)。 AGV 關(guān)鍵技術(shù) 之前 ， 有世界 知名 學(xué)者 對(duì) AGV 控制 體系 迫切 需要 解決的 問(wèn)題 ， 打了個(gè)十分 貼切 的比喻 ： Where am I?（我在哪里？） Where am I going?（我要去哪里？） How can I get there?（我怎么去？），那么這三個(gè)問(wèn)題指的就是： AGV 的導(dǎo)航（ Navigation）， AGV 的路徑規(guī)劃（ Layout designing）， AGV 的導(dǎo)引控制（ Guidance）。 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 。 我國(guó)生產(chǎn) AGV 比較知名的企業(yè) 有： 云南昆船有限公司 和上海卓 有限公司。 國(guó)內(nèi) AGV 研究 概況與趨勢(shì) 我國(guó)的 AGV 技術(shù) 研究及應(yīng)用 開始的比歐美國(guó)家要晚一些。 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 。 這 類產(chǎn)品在國(guó)內(nèi) 僅有的很少一部分的 企業(yè)可以 制造 ， 但是產(chǎn)品的 功能和國(guó)外的 比較起來(lái) 還 是存在一定的 差距 的 [6]。 系列產(chǎn)品的覆蓋面廣： 種類 多樣 的 行駛方式 ， 牽引 模式 會(huì)議及 載荷 體系 ，上述 類別 的 AGV 商品 的 載荷 總量 能夠 從六十公斤到 六十五噸 左右 。推出本 行業(yè)的 相關(guān) 規(guī)范 ，展開 批量 化 、 模塊化生產(chǎn)加工 的 。 國(guó)外 AGV 研究概況與趨勢(shì) 在國(guó)外 ,AGV 技術(shù)的 應(yīng)用主要有如下 兩類 ： 第一類 就 是 完全 自動(dòng) 化，通常都是西方發(fā)達(dá)國(guó) 家 ， 上述 技術(shù) 力求 實(shí)現(xiàn) AGV的 完全 自動(dòng)化， 幾乎沒(méi)有 人工的 參與 ， 途徑 方案 與制造 流程 比較簡(jiǎn)單 ， 幾乎 可以滿足 各種 產(chǎn)品 輸送條件 [5]。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]。 國(guó)內(nèi)外研究概況與趨勢(shì) 1950 年 之后 ，國(guó)外 著名電器公司 巴雷特集團(tuán) ，退出了 全球 首個(gè) 使用磁條電磁感應(yīng)方式的以 定位 跟蹤為目的的全自動(dòng) 工作 車 。 最后 把 結(jié)論全面 推廣 實(shí)行，使其被 大眾廣泛使用 。 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。 本文所研究的 循環(huán)系統(tǒng)中所涉及的方面眾多，我們這里主要從電氣， 通信，計(jì)算機(jī)這三個(gè)方面優(yōu)化和設(shè)計(jì)，通過(guò)優(yōu)化與設(shè)計(jì)大大提高了工作效率，降低人工成本。因此，目前 全球 所有工業(yè)國(guó) 都在 把提高物流水平、減少物流費(fèi)用當(dāng)作公司 在 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)里存活 盈利 的重要 法寶 ，為了 進(jìn)一步達(dá)到高效化的制造加工 要求 ，物流 儲(chǔ)運(yùn) 正在 一步步 朝向 高效化，安全化以及智能化的角度 進(jìn)步 。研究資料顯示： 在生產(chǎn)制造 的 整個(gè) 流程 里，只有 遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于 5％的時(shí)間是 用在產(chǎn)品加工和生產(chǎn) 中 ，其余 的95％ 都 是 用在了 商品的存儲(chǔ)、運(yùn)載以及 等待停留中 。 新世紀(jì) 以 來(lái)， 人們 越來(lái)越 關(guān)注 現(xiàn)代化 的 制造 速 率，對(duì) 各大 生產(chǎn) 流水線工作 、物流 分配 的 技術(shù)要求也在 不斷提升 。 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]。 關(guān)鍵詞： 自動(dòng)導(dǎo)航車， 射頻識(shí)別 ，中央管理系統(tǒng)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信 湖 北 工 業(yè) 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 II Abstract With the rapid development of the logistics system, AGV also expanding range of applications. Can be widely used in industrial, military, transportation, electronics and other fields, it has a good environmental adaptability, strong antiinterference ability and target identification capabilities. States in many industries have been widely used. Now the continuous development and expansion of the automobile industry, the transportation of materials more and more, the introduction of an increasing number of AGV, the circulation system will use a lot of problems. For example: AGV car ponents inpatible munications systems jitters, Material Handling errors, and central management system to monitor the information is not prehensive and so on. So how the circulatory system optimization and design also put on the agenda. Research done for the content of this work the following three aspects: (1) Electrical aspects of proposed RFID and AGV design and system configuration, respectively, from the integrated approach, the reader selection, the electronic tag selection, antenna configuration, etc. AGV describes RFID and integrated systems. Improved technology after the scan code than the origin