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AGV的技术与应用

  随着智能制造时代的来临,传统制造业转型升级的速度也在提升。AGV机器人迎来了重要的发展机遇,越多地被应用汽车、烟草、医药、食品等各个领域中。本文将从导航方式、应用领域以及国内代表企业对AGV机器人进行解读。

导航方式

目前,AGV机器人主要有磁导航、激光导航、惯性导航、GPS导航、自然导航等方式。市场上比较常见的导航方式有电磁导航、磁导航、二维码导航、激光导航四种。

电磁导航

  电磁导航是较为传统的一种导航方式,其导航原理是在AGV的形式路径上埋设金属线,然后在金属线加载导引频率,使导线周围产生磁场,因此,AGV上的感应线圈便可通过对导航磁场强弱的识别和跟踪实现导航。

  其优点是不容易污染以及破损,导引原理简单,便于控制通讯,对声光无干扰,但电磁导航成本高,改造和维护困难。

磁导航

  磁导航与电磁导航技术相近,不同在于其采用了在路面上贴磁带替代在地面下埋设金属线,通过磁带感应信号实现导引。

  磁导航可实现精确的AGV定位,路径的铺设、变更或扩充相对电磁导航较容易,磁带成本较低。但,磁带容易破损,需要定期维护,路径变更需要重新铺设磁带,AGV只能按磁带行走,无法实现智能避让,或通过控制系统实时更改任务。

  其适用于地面嵌入型、轻载牵引型的装载方式,可用于非金属地面、非消磁的室内环境。

激光导航

  激光导航方式目前主要分为两种,一种是有反光板的激光导航方式;另一种是无反光板激光自主导航方式。

  有反光板激光导航需要在AGV行驶路径周围安装位置精确的激光反射板,AGV通过发射激光束,同时采集由反射板反射的激光束,确定其当前的位置和方向,并通过连续的三角集合运算来实现导航。

  无反光板激光导航则是通过激光测距建立小车的整套行驶路径地图,无需任何辅助材料,且柔性化程度更高。

  激光导航定位精确,地面无需其他定位设施,行驶路径灵活多变,能够适合多种现场环境。但,其不足之处是制造成本高,对环境诸如:外界光线、地面、能见度等要求相对较高。

二维码导航

  二维码导航技术出现的时间并不短,但当2012年3月Amazon 宣布,将以7.75亿美元现金收购Kiva System公司,建立自己的自动化物流仓库后,该技术才逐渐走进大众视野。

  该计划定位精确,导航灵活性较好,铺设、改变或扩充路径也较容易,便于控制通讯,对声光无干扰。其缺点是,路径需要定期维护,如果场地复杂,则需要频繁更换二维码,对陀螺仪的精度及使用寿命要求严格,另对场地平整度有一定要求,价格较高。

应用领域

  据了解,仓储业是AGV机器人最早的应用场所。慢慢地,随着制造业升级转型的需求,AGV被广泛应用于制造业、邮局、图书馆、港口码头、机场、危险场所个特种行业。综合来讲,AGV机器人在仓储分拣、制造、巡检三个领域的应用占比最重。

仓储分拣

  亚马逊收购Kiva拉开了AGV在智能物流领域应用的序幕。国内以菜鸟网络为例,去年双十一前夕,菜鸟网络在山西惠阳发布了全球领先的超级机器人旗舰仓,上百台机器人单日发货可超百万件。

  作为天猫双十一的旗舰仓,惠阳机器人仓库是由机器人自己搭建起来的,配备AGV机器人200台。传统仓内的拣货员每天工作七个半小时行走近3万步,只能拣货1500件,而在该仓库内,配合机器人,拣货员仅行走2563步,拣货量可达3000件。每一台机器人能顶起的重量达到250公斤,同时灵活旋转,将货架拉到拣货员跟前方便拣货员工作。等于一个货架,四面都能存储商品,仓库储量同时翻倍提升。

制造

  近年来,AGV机器人在制造业中大显身手。以汽车行业为例,新松机器人研发的AGV及其控制系统采用多种精确导航技术,保证了AGV快速运行、精确定位,实现了工作区域内全方位自由行走、自动安全避让等功能。

 

 早在1992年,此产品已经大规模应用于汽车工业生产中,实现了发动机、后桥、齿轮箱等部件的自动化柔性装配及其零部件的自动配送以及发动机总成和后桥总成与车身的动态装配。

巡检

  以巡检为例的特种环境下的工作,不仅极度危险,且难以保证工作的及时性和准确性,这时候,AGV机器人便被派上了用场。

 

1月16日,西北油田首次引入智能巡检机器人“慧眼”,代替人力完成变电站巡检工作。

 

据了解,过去人工巡检一次需要花费五个小时。而“慧眼”机器人充满电后可连续工作八小时,一天可巡视三次,效率提升了21倍。发现故障后,“慧眼”的后台数据中心将立即报警,帮助工作人员第一时间排除故障。

  大力发展电力机器人技术、推进“机器代替人”,运用电力机器人智能运检,提高电网运维效率,降低安全风险的重要举措,对于电力发展有着远大的意义。

 
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