AGV关键技术现状及其发展趋势
摘要：AGV是自动导引小车（Automated Guided Vehicle）的英文缩写，是自动化物流系统中的关键设备之一。本文简单阐述了AGV的定义、基本结构及典型部件，对AGV的发展历史及其现状进行了概述，并分析介绍了国内外AGV的两种发展模式，对AGV系统与关键技术及发展概况进行了较为详细地分析和综述。
关键词：AGV；发展；关键技术
一、 AGV的定义
AGV ( Automatic Guided Vehicle)即自动导引小车，它是一种以电池为动力，装有非接触导向装置和独立寻址系统的无人驾驶自动化搬运车辆。它的主要特征表现为具有小车编程、停车选择装置、安全保护以及各种移载功能，并能在计算机的监控下，按指令自主驾驶，自动沿着规定的导引路径行驶，到达指定地点，完成一系列作业任务。其系统技术和产品已经成为柔性生产线、柔性装配线、仓储物流自动化系统的重要设备和技术[1]。
二、 AGV的基本结构及典型部件
AGV的基本结构如图2-1所示，典型部件如图2-2所示。
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图2-1 AGV的基本结构
图2-2 AGV的典型部件
1) 车体：由车架和相应的机械装置所组成，是AGV的基础部分，是其他总成部
件的安装基础。
2) 蓄电和充电装置：AGV常采用24V和48V直流蓄电池为动力。蓄电池供电一
般应保持连续工作8小时以上的需要。
3) 驱动装置：由车轮、减速器、制动器、驱动电机及速度控制器等部分组成，
是控制AGV正常运行的装置。其运行指令由计算机或人工控制齐发出，运行
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速度、方向、制动的调节分别由计算机控制。为了安全，在断电时制动装置能靠机械实现制动。
4) 导向装置：接受导引系统的方向信息，通过转向装置来实现转向动作。 5) 车上控制器：接受控制中心的指令并执行相应的指令，同时将本身的状态（如
位置、速度等）及时反馈给控制中心。
6) 通信装置：实现AGV与地面控制站及地面监控设备之间的信息交换。 7) 安全保护装置：包括对AGV本身的保护、对人或其他设备的保护等方面。 8) 移载装置：与所搬运货物直接接触，实现货物转载的装置。
9) 信息传输与处理装置：对AGV进行监控，监控AGV所处的地面状态，并与地
面控制站实时进行信息传递。
三、 AGV的发展历史及现状 1. AGV在国外的发展历史及现状
世界上第一台AGV是由美国Barrett电子公司于20世纪50年代初开发成功的，它是一种牵引式小车系统，可十分方便地与其他物流系统自动连接，显著地提高劳动生产率，极大提高了装卸搬运的自动化程度。1954年英国最早研制了电磁感应导向的AGV，由于它的显著特点，迅速得到了应用和推广。到了70年代中期，由于微处理器及计算机技术的普及，伺服驱动技术的成熟促进了复杂控制器的改进，并设计出更为灵活的AGV。
20世纪80年代末，国外的AGV达到发展的成熟阶段，此时美国的AGV生产厂商从1983年的23家剧增至1985年的74家。1984年，美国通用汽车公司完成了它的第一个柔性装配系统(FAS),从此该公司就成为当时AGV的最大用
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户。1986年已达1407台(包括牵引式小车、叉车和单兀装卸小车)，1987年又新增加1662台。美国各公司在欧洲技术的基础上将AGV发展到更为先进的水平，他们采用更先进的计算机控制系统，运输量更大，移载时间更短，小车和控制器的可靠性更高。
目前，全世界AGVS保有量在16000套以上，AGV在10万台以上。
2. AGV在国内的发展历史及现状
我国AGV发展历程较短，但一直以来不断加大在这一领域的投入，以改变我国AGV长期依赖进口的局面。北京起重运输机械研究所、清华大学、中国邮政科学院邮政科学研究规划院、中国科学院沈阳自动化所、大连组合机床研究所、国防科技大学和华东工学院都在进行不同类型的AGV的研制并小批投入生产。
1976年，北京起重机械研究所研制出第一台AGV，建成第一套AGV滚珠加工演示系统，随后又研制出单向运行载重500公斤的AGV，双向运行载重500kg、1000kg、2000kg的AGV，开发研制了几套较简单的AGV应用系统。 1988年，原邮电部北京邮政科学技术研究所研制了邮政枢纽AGV。 1991年起，中科院沈阳自动化研究所/新松机器人自动化股份研究公司为沈阳金杯汽车厂研制生产了客车6台AGV用于汽车装配线中，可以说是汽车工业中用得比较成功的例子，并于1996年获国家科学技术进步三等奖。 1992年，天津理工学院研制了核电站用光学导引AGV。
1995年，我国的AGV技术出口韩国，标志着我国自主研发的机器人技术第一次走向了国际市场。
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目前国内的AGV保有量应该在1000台左右，大约有60%是国内的AGV厂家提供的，40%是国外厂家提供的[2]。
四、 国内外AGV的两种发展模式
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。这些AGV功能完善，技术先进；同时为了能够采用模块化设计，降低设计成本，提高批量生产的标准，欧美的AGV放弃了对外观造型的追求，采用大部件组装的形式进行生产；系列产品的覆盖面广：各种驱动模式，各种导引方式，各种移载机构应有尽有，系列产品的载重量可从50kg到60000kg（60吨）。尽管如此，由于技术和功能的限制，此类AGV的销售价格仍然居高不下。此类产品在国内有为数不多的企业可以生产，技术水平与国际水平相当。
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）。该类产品完全结合简单的生产应用场合（单一的路径，固定的流程），AGC只是用来进行搬运，并不刻意强调AGC的自动装卸功能，在导引方面，多数只采用简易的磁带导引方式。由于日本的基础工业发达，AGC生产企业能够为其配置上几乎简单得不能再简单的功能器件，使AGC的成本几乎降到了极限。这种AGC在日本80年代就得到了广泛应用，2002到2003年达到应用的顶峰。由于该产品技术门槛较低，目前国内已有多
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AGV关键技术现状及其发展趋势
