激光導(dǎo)引AGV系統(tǒng)原理及應(yīng)用

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1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)激光導(dǎo)引4Gy系統(tǒng)原理及應(yīng)用云南昆船設(shè)計(jì)研究院口楊文華王勇【摘要lAGV是物流系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備之一，本文簡(jiǎn)單闡述了AGV的激光導(dǎo)引及控制原理。【關(guān)鍵詞】4G礦激光導(dǎo)引4Gy控制系統(tǒng)概述AGv是自動(dòng)導(dǎo)引小車(AmomauxiGtffMVetfi．de)的英文縮寫．根據(jù)美國(guó)物流協(xié)會(huì)定義，AGv是指裝備有電磁或光學(xué)等自動(dòng)導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運(yùn)輸小車．【圖一所示為激光導(dǎo)引AGv的車體結(jié)構(gòu))AGv是現(xiàn)代物流系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備之一，它以電池為動(dòng)力，進(jìn)行非接觸導(dǎo)引，根據(jù)實(shí)際需要可配備不同的

2、移載機(jī)構(gòu)，完成相應(yīng)韻操作任務(wù)．激光導(dǎo)引的原理及特點(diǎn)1．AGV導(dǎo)引方式簡(jiǎn)介目前。導(dǎo)引方式有很多種，但并非所有的方法都可在AGV系統(tǒng)中應(yīng)用，除激光導(dǎo)引外，AGV通常還町采用以下幾種導(dǎo)引方式：(1)電磁導(dǎo)引在A(Ⅳ的行駛路徑上埋設(shè)金屬線．并加載導(dǎo)引頻率．其主要優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)引線隱蔽，不易污染和破損，導(dǎo)引原理簡(jiǎn)單，便于控制和通信，對(duì)聲光無(wú)干擾．缺點(diǎn)是靈活性差．改變或擴(kuò)充路徑較麻煩，對(duì)導(dǎo)引線路附近的鐵磁物質(zhì)有干擾，電線鋪設(shè)工作量大，維護(hù)困難．圓直接坐標(biāo)導(dǎo)引用定位塊將AGV的行駛區(qū)域分成若干坐標(biāo)小塊，通過(guò)計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)引．其優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)路徑的修改

3、．導(dǎo)引的可靠性好，對(duì)環(huán)境無(wú)特別要求．缺點(diǎn)是地面測(cè)量安裝復(fù)雜，工作量大，導(dǎo)引精度較低．圓慣性導(dǎo)引在AGV上裝有陀曩儀．根據(jù)陀螺儀的偏差進(jìn)行導(dǎo)引．其主要優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)先進(jìn)，準(zhǔn)確性高，靈活性強(qiáng)，便于組合和兼容，適用領(lǐng)域廣．缺點(diǎn)是成本較高，維護(hù)保養(yǎng)等后續(xù)問(wèn)題較難解決，地面也需磁性塊作輔助定位．‘4)圖像識(shí)別導(dǎo)引對(duì)AGV行駛區(qū)域的環(huán)境進(jìn)行圖像識(shí)別，實(shí)現(xiàn)智能行駛．這是一種大有潛力的技術(shù)，但仍在研究中．可以想象，圖像識(shí)別技術(shù)與激光導(dǎo)引技術(shù)相結(jié)合將含為自動(dòng)化工程提供意想不到的可能。如導(dǎo)引的可靠性，行駛的安生性．智能化的記憶識(shí)別等都將更加完美．2．

4、激光導(dǎo)引原理激光導(dǎo)引是在九十年代中期開始采用的先進(jìn)的導(dǎo)引方式，是除GPs(衛(wèi)星定位系統(tǒng))外唯一不需進(jìn)行地面處理的導(dǎo)引方式，這里將簡(jiǎn)單闡述激光導(dǎo)引的原理．以下是實(shí)現(xiàn)激光導(dǎo)引的基本條件：●在AGV上裝備了可發(fā)射和接受激光的掃描器：●在導(dǎo)引區(qū)域的四周按要求布置了足夠的反射板；●通過(guò)精確測(cè)量后得到各塊反射板的精確位置(XY1；●在AGV的PLC中存儲(chǔ)了各塊反射板的數(shù)據(jù)及行走路徑數(shù)據(jù)；●PI￡的導(dǎo)引計(jì)算【將激光掃描器的信號(hào)轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)AGV的命令)。(0AGV的初始位置計(jì)算AGV在進(jìn)入導(dǎo)引區(qū)域后，首先必須確定自身當(dāng)前所在的位置和方位()(

5、，Y，如這時(shí)就必須進(jìn)行初始位置計(jì)算，初始位置計(jì)算必須滿足以下條件：●AGV小車停止不動(dòng)；●激光掃描器至少可測(cè)得4條光束，即至少“看到”4塊反射板；●已知所有反射板的精確位置(XY)．如圖二所示，激光掃描器在一轉(zhuǎn)內(nèi)可測(cè)得4條光一17一～———————11．--I_-__ll--●●_。__l-_--___●--__--_-_●●__-_-‘__-_l_-_·_-——_————————————————‘。。_萬(wàn)方數(shù)據(jù)圇皿．即車載移動(dòng)設(shè)備，在收到上位系統(tǒng)的指令后，負(fù)賁束，選取其中的3條，并通過(guò)三角運(yùn)算就可得到AGV小車在系統(tǒng)中的坐標(biāo)

6、．如果計(jì)算的位置準(zhǔn)確．那么其余的光柬就會(huì)與已知的反射板匹配。并可對(duì)計(jì)算值進(jìn)行修正；初始位置計(jì)算還能夠判斷出錯(cuò)誤的反射光束(不是由已知的反射板反射回的光束)．(2)AGV的癱簟位置計(jì)算擻光導(dǎo)引的數(shù)學(xué)運(yùn)動(dòng)模型是以“果板估算(吲Rld咖矗培)’為基礎(chǔ)的．它利用小車當(dāng)前運(yùn)行的速度，轉(zhuǎn)向的角度，間隔時(shí)間等參數(shù)對(duì)下一位置進(jìn)行估算，計(jì)算出的是相對(duì)于前一位置的新位置．每次計(jì)算都包括以下三步：①根據(jù)運(yùn)動(dòng)模型估算小車的當(dāng)前位置；@根據(jù)估算的新位置關(guān)聯(lián)反射板；@根據(jù)關(guān)聯(lián)的反射板謦正自身位置，據(jù)此修正AGV下一步動(dòng)作．3激光導(dǎo)引AGV系統(tǒng)的特點(diǎn)蠢光導(dǎo)

7、引是目前AGv系統(tǒng)中普遍采用的導(dǎo)引方式．根據(jù)它的導(dǎo)引原理。AGV小車在導(dǎo)引區(qū)中可自由行走并精確定位；行走路面不需其他任何定位措施；在導(dǎo)引范匿內(nèi)，小車的行走路徑可根據(jù)實(shí)際需求隨時(shí)改動(dòng)；可充分發(fā)揮AGV的柔性。提高生產(chǎn)效率．有許多系統(tǒng)需要在現(xiàn)有的場(chǎng)地條件下進(jìn)行，這時(shí)，激光導(dǎo)引A(Ⅳ系統(tǒng)將會(huì)顯得尤為適合．激光導(dǎo)引AGV控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介AGV的控制系統(tǒng)主要可分為兩部分：地面控制系統(tǒng)和車載控制系統(tǒng)(見圉三)．1．地面控惻系統(tǒng)即地面固定設(shè)備，主要負(fù)責(zé)任務(wù)分配。車輛調(diào)度，交通管理，電池充電等功麓．Z車t控■系統(tǒng)一18一AGV的導(dǎo)引，路徑選擇，小

8、車行走，裝卸操作等功能．激光導(dǎo)引AGV系統(tǒng)的應(yīng)用1．AGV的操作方式與數(shù)量在AGv系統(tǒng)的應(yīng)用中．首先必須根據(jù)系統(tǒng)的總體要求確定AGV的操作方式與數(shù)量．AGV的操作方式應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際情況和用戶需求具體設(shè)計(jì)，通常采用的操作方式有：輥道式、叉車式．側(cè)叉式、牽引式等．在特殊情況下，