無人搬運車系統(tǒng)簡稱AGVS,是當今柔性制造系統(tǒng)(FMS)和自動化倉儲系統(tǒng)中物流運輸?shù)挠行侄?。無人搬運車系統(tǒng)的核心設(shè)備是無人搬運車(AGV)。作為一種無人駕駛工業(yè)搬運車輛,AGV在20世紀50年代即得到了應(yīng)用,一般用蓄電池作為動力,載重量從幾公斤到上百噸,工作場地可以是辦公室、車間,也可以是港口、碼頭?，F(xiàn)代的AGV都是由計算機控制的,車上裝有微處理器。多數(shù)的AGVS配有系統(tǒng)集中控制與管理的計算機,用于對AGV的作業(yè)過程進行優(yōu)化、發(fā)出搬運指令、跟蹤傳送中的構(gòu)件以及控制AGV的路線,如圖3.3所示。

圖3.3　AGV搬運車

無人搬運車的引導方式主要有電磁感應(yīng)引導、激光引導和磁鐵陀螺引導等,其中激光引導方式發(fā)展較快,但電磁感應(yīng)引導和磁鐵陀螺引導方式占有較大比例。電磁感應(yīng)引導是利用低頻引導電纜形成的電磁場及電磁傳感裝置引導無人搬運車運行。其基本工作原理是交變電流流過電纜時,在電纜周圍產(chǎn)生電磁場。離導線越近處磁場強度越大,而遠處磁場強度弱。通過感應(yīng)線圈的電磁場在線圈兩端感生出電壓,這一電壓與磁場強度成正比。當電纜處于線圈中間時,左右線圈的電壓相等,轉(zhuǎn)向信號為零。當引導天線偏向引導電纜的一側(cè)時,該側(cè)線圈電壓升高,另一側(cè)的電壓降低,兩個感應(yīng)線圈的電位差就是操縱AGV轉(zhuǎn)向的信號,從而控制轉(zhuǎn)向電機來校正AGV的運行方向。

圖3.4所示為激光導引的搬運車,這種搬運車可以在無人監(jiān)督的情況下完成物體的搬運,人只要在第一次搬運時引導搬運車完成一次學習,搬運車就會自動完成剩下的任務(wù)。自動搬運車靠發(fā)射頭發(fā)射激光束,然后接受由四周反射回的激光束來計算自己的位置以及運動的方向,從而實現(xiàn)自動搬運。

圖3.4　激光導引自學習搬運車

在AGV運行路線的地表下埋設(shè)若干條不同頻率電流的電纜,由AGV控制器通過天線分別檢測出信號,利用該信號控制和引導AGV沿指定路線運行。天線及其感應(yīng)線圈用于檢測AGV相對于引導電纜的偏移量,從而精確地校正AGV的運行方向。這種引導方式屬于傳統(tǒng)的方式,技術(shù)較成熟,AGV本身的成本低,工作可靠。其缺點是需要在運行線路的地表下埋設(shè)電纜,施工時間長,費用高,不易變更路線,這種引導方式適用于大中型的AGV,目前仍在較廣泛地應(yīng)用。激光引導的工作原理是利用安裝在AGV上的激光掃描器識別設(shè)置在其活動范圍內(nèi)的若干個定位標志來確定其坐標位置,從而引導AGV運行,這種工作方式屬于導航式引導。激光掃描器一般安裝在AGV的較高位置,使各定位標志與激光掃描器較好地呼應(yīng),并通過系統(tǒng)的串行口與AGV的控制板連接。定位標志由高反光材料制成,固定在沿途的墻壁或支柱上。激光掃描器利用脈沖激光器發(fā)出激光并通過一個內(nèi)部反射鏡以一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),對周圍進行掃描,測出每個定位標志的距離和角度,計算出AGV的X、Y坐標,從而引導AGV按照預(yù)先設(shè)定的路線運行,也可以利用學習軟件找出相應(yīng)的定位標志,并將其坐標位置存儲起來。