搬运机器人综述

AGV 搬运机器人 AGV概念n美国物流协会定义：装备有电磁或光学导引装置，能按照预先规定的导引路线行驶，具有运行，停止，安全保护及各种移载功能的小车。n我国国家标准：装有自动导引装置，能按照预先规定的路径行驶，具有编程，停车选择，安全保护及各种移载功能的搬运小车。n AGV可同时运行多个，组成柔性化的自动搬运系统。 智能AGVn AGV的发展史n第一台：无人驾驶卡车，由Barret公司设计，后来改名为AGV，可充电的无人驾驶小车，行走路线可由电脑设置，而且可随时更改，n 1954年，英国最早研制出电磁感应引导的AGV小车。n 1960年开始，欧洲开始使用多种型号的无人搬运车，运用于各大仓库的物料搬运。n 1990年，生产AGV的厂家达到47家，AGV广泛应用于汽车制造，机械，电子，化工，医药，印刷，仓储，运输业和商业等领域。 AGV的组成部分n车体。由车架，减速器，电机，车轮等组成，车架需要有足够的刚性，常为焊接刚结构。车身采用铝合金，重量轻，耐腐蚀，美观大方。n蓄电池与充电装置。直流工业蓄电池，一次充电可满载工作48小时。米克力美-研发-n驱动装置。由车轮，减速器，制动器，电机及速度控制器等部分组成，由计算机或人控制，速度可调节，高速，中速和低速。最小转弯半径可达25厘米，高精确。n转向装置。铰轴转向式三轮车型，差速转向式四轮车型，全轮转向式四轮车型。 铰轴转向式三轮车型。差速转向式四轮车型 全轮转向式四轮车型 控制系统n车上控制器和地面控制器，由计算机控制并联系。n控制台与AGV间可采用定点光导通讯和无线局域网通讯两种通讯方式。 采用无线通讯方式时，控制台和AGV构成无线局域网通讯网，控制台和AGV在网络协议支持下交换信息。nAGV充电可采用再现自动快速充电方式。 移载装置n用来装卸货物，接受和卸下载荷。分为主动装卸和被动装卸两种。n安全装置n自动避障系统，传感器。锥形检测范围，一旦检测到前方有障碍物，便会分段减速直至停止，减少安全事故的发生。 AGV特点n准时化n柔性化n安全性能高n机电一体化n高效运行速度 AGV的分类n按照导引原理n固定路径：事先规划好的运行路线，AGV沿着路线运行，并完成一系列搬运作业。n自由路径：事先没有固定好的运行路径，AGV中央控制计算机会自动运算得出最优路线，然后运行，完成各项搬运任务。能自动识别场景，构建地图，每分钟记忆几万个2D坐标，识别精度高，运行效率也高。 按用途分类n无人搬运车:主要用于工厂或仓库的搬运作业，用人力或自动装货，运输到指定地点，人力卸货或者自动卸货，从而完成搬运作业。n无人牵引小车：仅提供牵引动力，当到达目的地后，自动与载货平板车脱离。n无人叉车： 功能与机械师叉车类似，只是工作过程中没有人力控制，都是自动完成搬运作业。 AGV组成结构图 与传统搬运车相比n AGV智能小车采用安卓系统，方便操作，使用人员无需培训，一般来说会玩手机都会操作AGV。n减轻了劳动强度，降低了危险性，提高了生产效率。n运用于各大行业中，如车站，码头，机场，工厂，仓库，医院，酒店等，AGV智能搬运小车都以其高自动化，智能化，柔性化的特点发挥着重要作用。 AGV技术研究表现n 1，路径的设定更加灵活，简单易行，对环境的适应能力强。n 2，精确地实时监测位置和方位，提高引导性能。n 3，自动避障系统，智能化高。n 4，更强的通信功能，不完全依赖于中央计算机。n 5，多辆AGV可同时协调工作。 AGV应用实例n仓储业：仓储业是AGV最早应用的场所。1954年世界上首台AGV在美国的South Carolina州的Mercury Motor Freight公司的仓库内投入运营，用于实现出入库货物的自动搬运。目前世界上约有2万台各种各样AGV运行在2100座大大小小仓库中。海尔集团于2000年投产运行的开发区立体仓库中，9台AGV组成了一个柔性的库内自动搬运系统，成功地完成了每天23400的出入库货物和零部件的搬运任务。 制造业n AGV在制造业的生产线中大显身手，高效、准确、灵活地完成物料的搬运任务。1974年瑞典的Volvo Kalmar轿车装配厂为了提高运输系统的灵活性，采用基于AGVS为载运工具的自动轿车装配线，该装配线由多台可装载轿车车体的AGVS组成，采用该装配线后，装配时间减少了20%，装配故障减小39%，投资回收时间减小57%，劳动力减小了5%。目前，AGV在世界的主要汽车厂，如通用、丰田、克莱斯勒、大众等汽车厂的制造和装配线上得到了普遍应用。近年来，作为CIMS的基础搬运工具，AGV的应用深入到机械加工、家电生产、微电子制造、卷烟等多个行业，生产加工领域成为AGV应用最广泛的领域。 其他行业n在邮局、图书馆、码头和机场等场合，物品的运送存在着作业量变化大，动态性强，作业流程经常调整，以及搬运作业过程单一等特点，AGV的并行作业、自动化、智能化和柔性化的特性能够很好的满足上式场合的搬运要求。瑞典于1983年在大斯得哥尔摩邮局、日本于1988年在东京多摩邮局、中国在1990年于上海邮政枢纽开始使用AGV，完成邮品的搬运工作。在荷兰鹿特丹港口，50辆称为“yard tractors”的AGV完成集装箱从船边运送到几百码以外的仓库这一重复性工作。 危险行业n在军事上，以AGV的自动驾驶为基础集成其他探测和拆卸设备，可用于战场排雷和阵地侦察，英国军方正在研制的MINDER Recce是一辆侦察车，具有地雷探测、销毁及航路验证能力的自动型侦察车。在钢铁厂，AGV用于炉料运送，减轻了工人的劳动强度。在核电站和利用核辐射进行保鲜储存的场所，AGV用于物品的运送，避免了危险的辐射。在胶卷和胶片仓库，AGV可以在黑暗的环境中，准确可靠的运送物料和半成品。 化工行业n对于搬运作业有清洁、安全、无排放污染等特殊要求的烟草、医药、食品、化工等行业中，AGV的应用也受到重视。在国内的许多卷烟企业，如青岛颐中集团、玉溪红塔集团、红河卷烟厂、淮阴卷烟厂，应用激光引导式AGV完成托盘货物的搬运工作。 汽车行业n磁传感器是传感器产品的一个重要组成部分，已经广泛地应用在航天、汽车、工业、消费等许多领域。据施云波介绍，汽车领域占据了磁传感应用市场大约70%以上的份额。它在汽车中主要被用于车速、倾角、角度、距离、接近、位置等参数检测以及导航、定位等方面的应用，比如车速测量、踏板位置、变速箱位置、电机旋转、助力扭矩测量、曲轴位置、倾角测量、电子导航、防抱死检测、泊车定位等等。 行业弊端n将AGV小车应用于汽车或发动机装配线中，取代传统装配模式，能在一定程度上提高整个生产线的自动化水平，降低操作工人的劳动强度;可适应将来的装配系统的场地变化。在国外，尤其是在发动机制造行业，此类应用也不在少数。但在该模式中，AGV工艺路径过于单一(单一的行驶环路，装配工位几乎完全固定)，忽略了AGV系统优化调度的作用，几乎将AGV当成了顺序移动的输送机。因此，这样的应用模式只是AGV的一种简单应用。 国外现状n在国外，汽车行业对AGV的应用十分普遍成熟，1998年，仅通用汽车公司一家就拥有AGV 3000多台，但它们的主要功能是：结合立体仓库实现对汽车装配所需材料的自动运输或工作在恶劣环境中(喷涂生产线，焊接生产线)。AGV在装配线中实现物料搬运的典型流程。 当然，基于上述流程，AGV行驶的路径和距离要比装配线的单环路(或简单路径)复杂得多，长得多;上位控制系统为提高多台AGV的协同运输作业效率和路径交通管理，所采用的控制策略也要比单环路或简单路径复杂。 AGV优势概述n高智能，高自动化，由计算机，电控设备，电磁感应，激光反射板等控制。n改善物流管理，AGV系统内在的控制系统，能让货物的摆放更加整洁精确，同时使车间更加有条不紊。n成本低，AGV的资金投入是短期的，而员工的工资是长期的，还会随着时代的发展而增加。n特殊工作环境，有些危险的工作环境不方便工人进入，AGV可不受这些影响搬运工作。n安全性，无人驾驶，自动避障系统，可提前感知前方障碍物并分段减速直至停止。 n美观，铝合金外观，重量轻，美观大方，提高企业形象。 AGV前景n对AGV行驶区域的环境进行场景识别，地图构建，实现智能行驶，搬运工作，这是一种巨大潜力的导引技术，此项技术已被少数国家的军方采用，将其应用到AGV上还只停留在研究中，可以想象，图像识别技术和激光导引技术相结合会使AGV更加完美，而米克力美就做到了这一点，强大的研发团队，不懈的努力以及持久的创新精神，让AGV的功能越来越完美，应用越来越广泛。 AGV概述n米-克-力-美-制-造n Mircolomay Technology