一种新型重载AGV的设计与应用

贾 阔 （沈阳新松机器人自动化股份有限公司，辽宁 沈阳 110168）

JIA Kuo (Shenyany Siasun Robot&Automation Co.,Ltd,Shenyang 110168,China)

自动导引车（Automated Guided Vehicle，AGV）是一种物料搬运设备，AGV上装有不同的导航传感器使得AGV具有不同的逻辑控制原理。随着中国制造2025的广泛推广，使得AGV在各行各业都得到了充分拓展和应用，尤其是重载AGV的发展和使用得到了重型工业、航空航天以及大型的电力行业的广泛青睐。本文将详细介绍一款自主研发的重载AGV的设计，并在国内某航天生产厂商中得到了应用。

1 重载AGV的总体结构

重载AGV的外形图如图1所示，主要采用新松自主专利的四组重载驱动单元结构组成，悬挂采用被动悬挂，重载AGV四周采用具有安全型的SICK非接触防碰传感器，并且四周采用大口径急停按钮，保证了重载AGV在使用过程中的安全。车体上面的定位装置采用机械式定位方法，保证了物体对接精度在±2mm内。

图1 重载AGV的总体结构

2 重载AGV的导航系统

本文中的重载AGV采用的是光学导引中的色带导航，色带导航作为磁导航的补充，检测与地面颜色有色差的磁条或色带，色带导航与磁导航有以下特点：地面和导航系统不会受到磁导航磁化的影响，减少磁条成本，同时通过程序升级可具有二维码扫描器、地标以及RFID的功能。

二维码标签，可在名片大小的标签上存入更多数据信息，它现已广泛应用在商场和消费领域，通过这种强大技术融入传统AGV控制中，重载AGV的物流技术将提升一个全新的高度。

本文中的重载AGV采用色带导航采用的是新松自制硬件传感器，具有特异的抗周围环境干扰性能，例如：污垢、擦伤和环境光，这确保系统能长时间正常、可靠、稳定的运行。可靠地检测不同颜色的色带/油漆和二维码带，强大的算法处理能力，即使色带损坏或肮脏也能实现无缝导航，紧凑的硬件外壳，拥有配套的连接线采用CAN协议，易于安装，即插即用。图2是重载AGV采用50mm宽的红色色带作为导航引导线，在色带上方贴有二维码作为地标，AGV能够在四个方向均有一台色带导航传感器，能够实现重载AGV在四个方向上的运动行走。

图2 色带导航现场布置图

图3 重载AGV使用色带导航运动

3 重载AGV的驱动单元

本文中的重载AGV采用新松自主研发的全方位差动式驱动单元313001-14T，这款驱动轮的特点是可以自由运动而且设计紧凑。驱动轮采用聚氨酯高质量材料制成，不会对环氧涂层的地面造成任何的损伤（满载时轮压约为550Psi）。与其他驱动系统相比较，不仅性能较好，而且使用寿命也比较长，维修方便。驱动单元中的采用双3千瓦伺服电机进行精准定位和运行。

4 重载AGV的用户界面

重载AGV带有彩色显示屏用于人机信息交互，方便操作者及维修工程师尽快的熟悉整个流程。在显示屏上能显示运动相关信息（例如运行速度、控制指令等）、故障信息、各传感器状态信息等，其可以方便直观地对系统状态进行查看，方便对系统的故障进行判断，便于维修；还可以对车体相关参数、操作方式进行设置，很容易地实现对不同场所不同工况应用的切换。

5 重载AGV的安全控制

重载运输车本身针对安全性的要求设置了多重防护（包含软件、硬件保护）。车体软件设计过程中针对安全性的要求设置有失速、超差、通讯中断等保护措施，实现软件对运行的保护。硬件保护方面设置双重安全保护方式，首先重载运输车车体四角配备有急停按钮，急停按钮会直接切断伺服系统安全回路，以保证重载运输车能够安全的停止；并且重载运输车的四周设计有激光区域装置用于保护人体及周边设备的安全，激光区域扫描装置内部由远近两个区域构成，当检测到远距离有障碍物体进入时重载运输车会发出声光报警提醒操作者做出相关动作，如果操作者一直没有做出相应动作，障碍物体进入时激光装置近距离时重载运输车会发出与远距离不同的声光报警减速并停止重载运输车的运行，以保障整个系统及人员的安全。

6 结束语

本次研发的新型重载AGV能够兼容40吨到200吨的承载需求，目前已经在国内知名的航空航天企业得到成功应用，设备运行稳定，并且由于其强大柔性化和承载能力，整体提高了相关企业的生产效率，得到了国内外业界的认可。