AGV自动引导车

－－自动导引运输车是指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输小车，是自动化物流系统中的关键设备之一。

AGV系统技术含量高，难度大，涉及面广，是集机械，电子，计算应用于一体的高科技产品。

其中AGV单机的主要关键技术主要有：导航，导引及定位技术等；上位控制系统的主要关键技术主要有：任务调度及车辆分配，路径规划及交通管理等......

AGV地面控制系统

AGV地面控制系统（Stationary System）即AGV上位控制系统，是AGV系统的核心。其主要功能是对AGV系统（AGVS）中的多台AGV进行任务分配，车辆管理，交通管理，通讯管理等。

任务管理：任务管理类似计算机操作系统的进程管理，它提供对AGV地面控制程序的解释执

行环境；提供根据任务优先级和启动时间的调度运行；提供对任务的各种操作如启动、停止、取消等。

车辆管理：车辆管理是AGV管理的核心模块，它根据物料搬运任务的请求，分配调度AGV执行任务，根据AGV行走时间最短原则，计算AGV的最短行走路径，并控制指挥AGV的行走过程，及时下达装卸货和充电命令。

交通管理：根据AGV的物理尺寸大小、运行状态和路径状况，提供AGV互相自动避让的措施，同时避免车辆互相等待的死锁方法和出现死锁的解除方法；AGV的交通管理主要有行走段分配和死锁报告功能。

通讯管理：通信管理提供AGV地面控制系统与AGV单机、地面监控系统、地面IO设备、车辆仿真系统及上位计算机的通信功能。和AGV间的通信使用无线电通信方式，需要建立一个无线网络，AGV只和地面系统进行双向通信，AGV间不进行通信，地面控制系统采用轮询方式和多台AGV通信；与地面监控系统、车辆仿真系统、上位计算机的通信使用TCP/IP通信。 车辆驱动：小车驱动负责AGV状态的采集，并向交通管理发出行走段的允许请求，同时把确认段下发AGV。 AGV地面监控系统

AGV地面监控系统对于AGV用户是非常重要的。它直观地向用户反映了下位AGV实时的状态信息，位置信息等。并且，用户可以通过AGV监控系统

向AGV单机发出一系列任务命令。

AGV地面监控系统采用分布式处理结构，可以和地面控制系统部署在一台机器上，也可以部署在不同的机器上。其原理如下图所示：

AGV地面监控系统由图形通信接口、车辆仿真管理、任务管理代理、车辆管理代理、IO管理代理、车辆仿真代理及图形交互界面组成。各部分描述如下：

图形通信接口：负责和地面控制系统的消息通信，通信方式可以采用TCP/IP及串口等。

任务管理代理：是地面控制系统中任务管理的代理对象，负责代理对任务管理的操作，如任务查询、任务启动等

车辆管理代理：是地面控制系统中车辆管理的代理对象，负责代理对车辆管理的操作，如车辆查询、车辆取消等

IO管理代理：是地面控制系统中IO管理的代理对象，负责代理对IO管理的操作，如IO查询、IO读写等。

仿真管理代理：是地面控制系统中仿真管理的代理对象，负责代理对仿真管理的操作，如仿真车参数修改等。

图形交互界面：负责和用户的图形界面操作，图形界面包括相关对象的操作界面及车辆的图形监控。

AGV系统流程规划

流程规划是AGV系统设计的第一步，即，根据用户的不同需求来规划整个AGV系统的运作流程。在许多人看来这是个这个过程的需求是十分明确的，但是，作为一个有经验的AGV系统设计者，可能会把很多的精力集中到此过程中，尤其是对一个大型的AGV系统，流程的设计显得更为重要，关系到将来系统的整个系统的运行效率，可靠性及先进性。国外的许多公司会把系统流程设计的经验当成是他们AGV技术中的一个专有技术（Know-how），一般不肯轻易出手。

AGV系统流程不仅仅是AGV作业形式的具体表现。我们不能简单片面地理解“AGV先做什么，后做什么”就是流程，其实更重要的是系统流程决定了AGV的调度策略，也就是决定的AGV系统的运行效率，更具体地说，决定了AGV系统中AGV单机的数量，用户的投资。

为了更好地说明流程的重要性，我们看看AGV充电的一个例子，AGV的充电过程一般都是自动的。通常我们理解的过程为：由AGV单机本身探测到电池的低电量信号，上报AGV地面控制系统，地面控制系统就会为该台AGV生成一个充电的命令安排其进行充电，AGV充电需求的任务等级为最高，即，该台AGV在完成正在执行的任务后，就会立刻执行充电任务，并直到充电结束才去执行其他工作任务，这个流程通常来看都是切实可行的。但当AGV数量有限，而工作繁忙时，这个流程就不是那么科学了，我们看看国外某家公司专门为配置了铅酸电池AGV设计的充电流程，该系统有8台铅酸电池AGV，按常理，铅酸电池AGV系统的充电站应该是一对一的，但该公司大胆地为用户只配置4个充电站，并不是因为他们的充电电流大，充电效率高，而是因为他们为该系统设计了科学合理的充电流程：两个充电站只欢迎确实需要充电的AGV，进入此处充电的AGV必须在充电结束（充满电）后才能执行工作任务；而另外两个不仅欢迎确实需要充电的AGV，还可以接纳任何一辆闲置（没有工作任务）的AGV，当闲置的AGV（没有真正的充电需求）在此充电时可以随时接受新的工作任务，或当确实需要充电的AGV无法在前两个充电站充电（已经被占用），只能来此充电时，闲置AGV可以及时让出。另外在此处充电的AGV不管是否充满，当有任务分配到该AGV时，它必须去执行任务（即在该充电站的充电任务等级要比工作任务低）。据用户介绍，该系统已经正常运行了8年，还从未出现过AGV由于电量耗尽造成的一系列问题。 AGV系统路径规划

AGV路径是指为AGV规划好的行驶路线，系统路径设计通常与AGV系统流程设计是联系在一起的，用户对AGV系统最直观的感觉就是AGV的路径，尤其对有线导引（电磁导引，磁带导引，光学导引等）的AGV来说。

国外科学家曾对移动机器人需要解决的问题作了精要的概括：我在哪里（导航Navigation）？我要去哪里（任务管理，车辆分配）？我怎么去那里（导引Guidance或称为路径跟踪Tracking）？这些问题首先就体现在了AGV系统的路径设计上，路径设计不仅是为了表现出AGV的行驶路线，更重要的是为了得到AGV地面控制系统及AGV单机运行所必需的信息：工作站台（装卸货）信息，交通管理信息；以及支持AGV单机行走的坐标信息，速度信息，距离信息等，因此，路径设计是AGV系统设计最为关键的环节之一。

路径并不是简单地根据系统的流程来设计的，同时还必需结合整个项目的实际应用情况，充分考虑到在AGV系统中单机的实际数量，导引方式，驱动方式，移载方式，车辆尺寸，行走指标，负载能力及场地条件等。

路径规划是系统的基础,路径的设计会直接影响到系统的工作效率，因此必须尽可能使AGV的行驶路径通畅无阻。

以埋线式电磁导引AGV系统为例，路径的设计应该满足多样化的原则。当然，这里指的路径多样化是相对的，综合的。电磁导引AGV的最大特点是：AGV始终沿着导引线行驶，路径的设计应该因地制宜，灵活多变。多台AGV在复杂系统中能够被灵活调度，快速响应是AGV工程项目追求的目标。为此在路径的设计过程中，应该详尽考虑AGV的调度特性，在实际条件允许的情况下，尽可能多提供行驶环路，使AGV在行走路线上有更多的选择。这样一来，虽然导引的路径将会变得复杂，施工的难度和工作量也会增大，但由于路径的多样化，将会提高AGV系统运行的有效作业率和工作效率，从某种意义上来说，可能由此而减少AGV的数量，这样看来，由于开槽布线造成的工作量增加也就微不足道了。