经过调研综合分析,国外AGV技术发展主要有两种发展模式: 第一种是以欧美国家为代表的全自动AGV技术,这类技术追求AGV的自动化,几乎完全不需要人工
经过调研综合分析,国外AGV技术发展主要有两种发展模式:
第一种是以欧美国家为代表的全自动AGV技术,这类技术追求AGV的自动化,几乎完全不需要人工的干预,路径规划和生产流程复杂多变,能够运用在几乎所有的搬运场合。
第二种是以日本为代表的简易型 AGV 技术,或只能称其为 AGC(Automated Guided Cart),该技术追求的是简单实用,极力让用户在最短的时间内收回投资成本,这类 AGV 在日本和台湾企业应用十分广泛,从数量上看,日本生产的大多数 AGV 属于此类产品(AGC)。
据市场调查了解,近年来,国内AGV行业发展越来越快,许多公司为了节约人工成本,选择不同类型的 AGV 来代替人力,同时,越来越多的生产厂家也慢慢开始投入研发 AGV,例如沈阳新松、云南昆船、北京起重机械研究所等,但是基本上还没达到成批生产的水平,AGV的市场竞争也越来越大。全国AGVS大约60套左右,AGV总数不过400台,其中烟草、电力及汽车行业应用最多,已有30多家采用了AGV,其中绝大部分采用的导引技术为激光导引和电磁导引。虽然国内AGV还没有成批量生产,但是其发展空间还是很大的。
二、文献综述
三、方案论证
3.1 顶升式AGV结构组成
顶升式AGV由导航系统、顶升系统、减震系统、驱动系统、避障系统组成。
3.2 导航系统:
自动导航AGV有如下几种常见的导引方式:1电磁导航,2、磁条导航,3.激光导航,4.视觉导航5.惯性导航。本次设计的仓储物流机器人采用二维码导航与惯性导航相结合的导航方式。
惯性导航系统属于一种推算导航方式.即从一已知点的位置根据连续测得的运载体航向角和速度推算出其下一点的位置.因而可连续测出运动体的当前位置。惯性导航系统中的陀螺仪用来形成一个导航坐标系使加速度计的测量轴稳定在该坐标系中并给出航向和姿态角;加速度计用来测量运动体的加速度经过对时间的一次积分得到速度,速度再经过对时间的一次积分即可得到距离。惯性导航系统有如下主要优点.(1)由于它是不依赖于任何外部信息.也不向外部辐射能量的自主式系统.故隐蔽性好且不受外界电磁干扰的影响;(2)可全天侯全球、全时间地工作于空中地球表面乃至水下.(3)能提供位置、速度、航向和姿态角数据,所产生的导航信息连续性好而且噪声低.(4)数据更新率高、短期精度和稳定性好.但是它没有全局坐标,即没有全局的信息,这种导航方式存在累计误差。
视觉导航:最常用的是二维码导航,在二维码系统中,存储着当前方位全局坐标信息。AGV通过自身的高分辨率长焦摄像头对二维码进行读取和识别,同时通过二维码图像在摄像头坐标中的旋转情况,与电子罗盘数据进行融合,可以确定AGV的精确朝向。综合二维码编码的信息和其在图像中的位置信息,可以对AGV小车进行完整的定位。但是摄像头覆盖的范围有限,在机器人工作区间,就需要很多的标贴很多二维码,由于二维码很难制作,数量一多可能就会出现贴错的情况,矫正起来就比较麻烦。
综上所述,本次设计采用二维码导航与惯性导航相结合的方式,在二维码之间使用惯性导航,可以大大减少二维码的数量,在惯性导航之间又穿插二维码导航,二维码之间有着全局坐标信息,将会矫正机器人的位置误差。两者结合刚好互补。
3.3顶升系统
现在很少有AGV使用顶升机构,本文选用电力驱动顶升机构,这样可以大大的节省人力物力,而且也能精确的完成AGV的自由升降。以便更好的承载货物。
3.3.1 顶升机构选择
常见的几种顶升机构的优缺点如下: