AGV,全称为Automated Guided Vehicle,意即自动导引运输车。指装备有电磁或光学等自动导航装置,能够沿规定的导航路径行驶,具有安全保护以及各种移载功能的运输车。工业应用中不需要驾驶员的搬运车,以可充电的蓄电池为其动力来源。
世界上第一台AGV于1953年在美国诞生,由美国Basrrett电子公司开发成功,由一辆牵引式拖拉机改造而成,在一间杂货仓库中沿着布置在空中的导线运输货物,并具有一个以真空管技术为基础的控制器。
AGV是移动机器人的一个重要分支。
AGV的组成
车体:由车架和相应的机械装置所组成,是AGV的基础部分,也是其他总成部件的安装基础。
中央控制系统:AGV控制器和上位机。
驱动装置:有差速驱动、舵轮驱动、麦轮驱动机构三种。
蓄电和充电装置:磷酸铁锂电池/铅酸电池,手动充电机,自动充电站。
导向装置:接受导引系统的方向信息,保证AGV小车沿正确路径行走,包括磁导航传感器、RFID、陀螺仪、姿态模块、激光雷达、摄像头及视觉传感器等。
通信装置:实现AGV与控制台及监控设备之间的信息交换。
安全与辅助装置:障碍传感器,橡胶防撞缓冲器装置,行进音乐喇叭,警示灯。
数字显示操作与装置:人机界面。
移载装置:牵引杆机构、滚筒、传送带、升降平台、机械手等。
AGV的导航方式及分类
目前常用的AGV导航方式主要有磁导引、二维码导航、惯性导航、激光导航、视觉导航、GPS导航、复合导航等导航方式。
磁导航:分为磁条导航与磁钉导航两种,在AGV的行驶路径上贴磁条或埋磁条(埋地磁条)或打磁钉,通过磁感应信号实现导引。磁导航是目前最为成熟的导航方式,应用也最为广泛。
二维码导航:二维码导航属于视觉识别类导航,其原理是AGV通过摄像头扫描地面QR二维码,通过解析二维码信息获取当前的位置信息。二维码导航通常与惯性导航相结合,以实现精准定位。
惯性导航:即在AGV上安装陀螺仪,在行驶区域的地面上安装定位块,利用陀螺仪可以获取AGV的三轴角速度和加速度,通过积分运算对AGV进行导航定位。
激光导航:分为反射板激光导航与SLAM激光导航;反射板激光导航,即在AGV行驶路径的周围安装位置精确的激光反射板,AGV通过发射和接受反射板反射的激光束,来确定其当前的位置和方向。SLAM激光导航,不需要通过辅助导航标志,可以通过工作场景中的自然环境(墙面、柱子、货架等)作为定位参照物来实现定位导航。
视觉导航:通过车载视觉摄像头采集运行区域的图像信息,通过图像信息的处理来进行定位和导航。
GPS导航:即通过卫星对非固定路面系统中的控制对象进行跟踪和制导。
复合导航:即以上多种导航方式一起使用,适用于室外/室内多种工况作业。室内,激光导航进行行走控制,近距离定位时切换至磁条导航进行精确定位;室外,
室外使用磁钉或北斗/GPS导航,进入室内时切换至磁条导航或激光导航。
按照运载形式分类:一般可分为牵引式AGV、背负式AGV、搭载机构AGV(滚筒、传送带、升降平台、机械手等)、叉车式AGV等。
AGV的应用领域
AGV在仓储业、制造业、邮局、图书馆、港口码头和机场、烟草、医药、食品、化工、危险场所和特种等行业已经大量投入应用。从数据来看,2019年AGV销量2.93万台,其中占比最大的是制造及仓储AGV领域(包含制造业AGV、AGC以及电商仓储AGV、户外重载AGV、叉车AGV等)共占比80.2%(数据来源于高工产研机器人研究所(GGII)发布的《2020年移动服务机器人行业调研分析报告》)。特别值得一提的是,在此次突如其来的新冠疫情期间,疫情衍生出来的“用工荒”、“返工难”问题也让企业不得不去思考如何尽快的实现产线、仓储智能化。同时,“消杀”、“防疫”、“配送”等商用服务AGV机器人则扮演了极其重要的角色,短期刚需陡增,服务类AGV机器人也将逐步成为日常生活的刚需品。
拟新建扩建城市仓和转运仓13座。自2016年京东物流开放第三方物流服务,2019年京东物流实现外部收入234.7亿元,同比增长89.7%,约占整体物流总收入的4成。