关于AGV稳定性的探究

摘 要：制丝车间成品库主要通过AGV小车将成品烟丝运送到指定站台，以达到不间断的对卷包车间提供成品烟丝的目的。AGV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。AGV运行的稳定性直接关系到成品库与卷包车间的衔接，激光导引和障碍物探测器是整个AGV最为关键的装置。经过长时间的使用，AGV会出现在一些区域无法准确定位，并且不能明确区分障碍物的情况。对激光导引的位置修正，对障碍物探测器的校准势在必行。本文主要介绍激光导引和障碍物探测的工作原理，以及校准方法。

关键词：AGV；激光导引；障碍物探测器

1 引言

激光导引是AGV关键的一个装置，激光导引是在AGV行驶路径的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，来确定其当前的位置和方向，并通过连续的几何运算来实现AGV的导引。障碍物探测器则是AGV平稳运行的安全保障。成品库AGV障碍物探测器 RS4 为新型激光防撞探测系统，通过内部旋转的激光扫描装置发出激光，障碍物将光反射回探测器，此信息被探测器接收测距以判断障碍物位置。

2 激光导引的工作原理及修正方法

激光导引是成品库AGV系统中导引方式，每台AGV上安装有可旋转的激光扫描器，在运行路径沿途的墙壁和货架上安装有高反光性反射板的激光反射板，AGV依靠激光扫描器发射激光束，然后接受由四周定位標志反射回的激光束，CPU计算出车辆当前的位置以及运动的方向，通过和内置的数字地图进行对比来校正方位，从而实现自动搬运。

2.1 基于增加反射板提高AGV定位精度

AGV 的激光引导， 在其运行环境的四周固定地点放置一定数量的直角反射板，它们的坐标精确值已知并存储在AGV 车载控制计算机上，在自动导引小车顶部安装一个激光发射和检测装置， 当激光束射进反射镜时， 大部分能量被反射，同时反射光线与小车前进方向所成的角度也能够确定，运行中的AGV不断接受3 个以上 已知位置反射回来的激光束， 当这三块反射板与小车的期望相匹配，将相对于小车前进方向的方位角经过几何运算， 就可以确定AGV的准确位置和前进方向。

成品库493巷道，AGV运行时偏离了预定轨迹。原因就是在运行时无法匹配到与预估值接近的反射板，从而无法校正自身的位置。我们将AGV牵引到位置偏离的点上作为初始位置。根据匹配原则：

（1）所期望的方向和测量的方向角度的差值必须足够小；

（2）所期望反射板不能与匹配的反射板太近，如果太近，则此方位不能用来校正估计的位置；

（3）如果没有预期的反光板的方位与可测量的方位足够接近，则这个方位是错误的。

新增的反射板必须经过激光测距准确的在坐标系中确定位置才可以。人工新增的反射板会出现一定的误差，存在误差则会导致AGV定位不准。AGV可以扫描到反射板的一条轨迹，轨迹中系统会接收到反射板从不同角度反射回来的17条反射光线。系统会根据这17条光线计算17次反射板的坐标，当通过这17次计算出的坐标误差均小于1.2*10-4，这个反射板的坐标就与整个坐标系所匹配。系统就会将计算出来的坐标载入到电子地图中。完成新增反射板后，当AGV运行时，就可以根据匹配的反射板对自身位置不断校正。

2.2 基于更改AGV停靠点提高AGV定位精度

在路径中选择需要更改的停靠点。更改停靠点的数据需要准确测量。通过PDA将AGV运行到需要更改的停靠点处。人工准确测量AGV距离巷道左右两侧的距离。人工测距后，将停靠点坐标相应的作出更改。

修改后，再次用PDA将AGV运行至此停靠点，人工测距。往复此步骤，直至AGV运行在这个巷道中左右两侧距离巷道位置相同，更正的路径图下载到AGV的路径中，AGV则按照更改后的路径行驶。

基于以上两种方法，通过两种方法的配合使用，我们成功的解决了AGV在成品库出现偏离轨迹的问题。解决了这个问题，小车在运行过程中的平稳性得到了很大的改善。

3 障碍物探测器的原理及校准方法

RS4 为新型激光防撞探系统，通过内部旋转的激光扫描装置发出激光，障碍物将光反射回探测器，此信息被探测器接收测距以判断障碍物位置。可编程设定和编辑区域。工作中当安全区探测到阻碍物时 AGV 减速慢行，停止区检测到可能与车体碰撞物体则AGV 停止，具体几个区域宽度和长度及探测区域由现场需要设定。

AGV在成品库区长时间的使用，RS4镜面上经常会有一层灰尘，灰尘覆盖镜面过多或有 其他污染，时间长了，RS4中的监控强度，以及监控精度的相关参数就会发生变化，参数的改变带来的结果是AGV行驶过程中不能及时辨别障碍物的距离，不能保证AGV小车安全平稳的运行。这是我们就需要对RS4参数进行校准。方法如下：

（1）首先准备好下列连线及COM口转换卡并将转换卡的驱动安装到计算机内，并将Leuze安装光盘安装到电脑上。

（2）在计算机设备管理器里确定COM口及传输率，将传输率设为57600。

（3）打开RS4专用软件，键入密码后，选择System data。

（4）选择System data下拉菜单中Adjust window supervision后，系统开始对RS4参数进行校正。

（5）校正完成后，对参数进行保存，并且备份相应数据。

4 结束语

通过对成品库AGV小车重要装置：激光导引位置的修正，保证了AGV在运行过程中的准确定位，消除不按照设定轨迹行走的隐患。通过对障碍物探测器RS4的定期校准，很大程度的降低了安全隐患，减少故障停车现象，通过对AGV这两个重要装置的校正，对提高AGV平稳安全的运行奠定了基础。并且对整个车间生产效率有着极其重要的意义。

参考文献：

[1]BJ311型激光导引运输车使用说明书[S].

[2]激光导引说明书[S].

作者简介：李高阳（1988—），男，本科（双学位），助理工程师，主要研究方向：电气工程及其自动化。