agv及其控制器设计与开发

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1、浙江大学硕士学位论文1．1引言第1章绪论物流系统技术是先进制造技术中的重要组成部分，从其广义内涵分孝斤可以看出它已从以前简单的物料搬运发展到今天的集机械设计、计算机科学、篱理学、自动化控制技术等于一身的综合技术。进入九十年代米，全世界的制造商和分销商继续承受着各种压力，其中包括：产品定单更小、更频繁：产品需求不断变化且更加用户化；服务价值升高等。经营者们必须使工厂的运行适应定单的混合、更短的定单周转时闻和更高的生产能力。必须采取一定的策略来适应不断提高要求的库存管理、运行的柔性以及各种过程集成的程度。

2、在供应链中集中对一些过程进行转移、结合或消除，使得工厂以及仓库的物流和信息流更加有效。在这些变化的要求下现代物流技术从各个方面显示出一些新的发展趋势。众所周知，传统的流水线生产组织方式一旦投入生产，在短时间内不可能进行较大的改动，缺乏生产组织的机动性，在很大程度上影响企业竞争能力。西前国内的很多企业已经意识到柔性生产酶重要性，并在考察有关的设备，计划购进有关的自动车和自动物流运输线，AGV(AutomatedGuidedVehicle)作为该种生产组织形式的关键设备也受到人们的关注。物流的种类很多，就

3、制造型企业而言，一般可以分为供应物流、生产物流、销售物流、回收物流和废弃物流等等。在制造业生产过程中，装配线的生产物流是一个极其重要的生产环节，其一般内涵是指：原材料、燃料、外购件等投入生产后，经过下料、配发，运送到各个加工点和储存点，以在制品的形式从一个加工中心(仓库)流入另～个热工中心，按照规定的工艺路线进行加工、存储，并且借助一定的运输装置，在某个点内流转，又从某个点流出，始终体现着物料实物形态的流转过程。不难理解，由于生产物流的各个行为都和实际生产密切联系，因此只有合理组织物流过程，才有可能满

4、足物流过程的连续性、节奏性、比例性、适应性等基本要求，使生产过程始终处于最佳状态，从而降低生产成本，提高企业效益。据有关统计数据显示，在产品生产的整个过程中，仅仅有5％的时间是在浙江犬学硕士学位论文加工和制造，剩余的95％都焉予储存、装卸、等待加工和输送；在费用方面，装配搬运在整个企业物流系统中发生的频率很高，占撼着物流费用的重要部分。例如，美国工业生产过程中装卸搬运费用占成本的20％～30％，而直接劳动成本所占比例不足生产成本的10％，而且这个比例还在不断下降。德国企业物料搬运费用占营业额的1／3，

5、日本物流搬运费用占国民生产总值的10．73％，我国生产物流装卸费用约占加工成本的15．5％。随着现代工业生产规模的扩大，生产物流在工业生产成本中所占比例将越来越大。遗落的是，制造韭企业的生产物流作为物流领域豹一个分支，箕重要性在过去常常被忽巍。国内绝大多数工业企业还在采用原始的人工搬运方式，生产物流囱动化水平低，致使生产过程连续性、节奏性、比例性、适应性和经济性表现差，挖掘生产装配线上的物流潜力，是企业缩短生产周期、提高经济效益的一条重要途径。因此，目前世界各工业强国普遍把改造物流结构、降低物流成本作

6、为企业在竞争中取胜的重要措施，为适应现代生产的需要，物流正在向着现代化的方向发展。自动导引小车AGV适应性好、柔缓程度高、可靠性好、可实现生产和搬运功能的集成化和鲁动化，在各国的许多行业都褥到广泛的应用。l。2AGV的定义及特点蠢动导弓

7、车辆(AGV)是一种无入操纵的自动化运输设备，它能承载一定的重量在擞发地和量的地之闻进行自主驾驶、鸯动运行，是自动化物流运输系统、柔性生产组织系统的核心装置f¨。按照美国物流协会的定义f21，AGV是指装配有电磁或者光学等自动导引装置，能够沿着规定的导引路径行驶，具有

8、小车编程、停车选择装鼍、安全保护以及各种移载功能的运输车。日本的有关规范则把AGV定义为一种以电池为动力源，自动操纵行驶的工业车辆。AGVS则是由若干独立运行AGV组成的自动导引车系统，各AGV在调度计算机的交通管制、任务调度下有序地运行，并可以通过物流系统软件集成到工厂的生产监控和管理系统中f奠。应用AGV具有很多特点：(1)AGV可十分方便地与其它物流系统实现自动连接，OHAS／RS(自动化立体仓库／自动化存入取出系统)、各种缓冲站、自动积放链、升降机和机器人等；一2一浙江大学硕上学位论文实现在工

9、作站之闻对物料进行跟踪；对输送进行确认；按计划输送物料并有执行检查记录：与生产线和库存管理系统进行在线连接以向工厂管理系统提供实时信息。(2)采用AGV后，由于人工检取与堆置物料的劳动力减少，操作人员无需为跟踪物料而进行大量的报表工作，因而显著提高劳动生产率。另外，非直接劳动力如物料仓库会计员、发料以及运货车调度员的工作减少甚至完全取消，这又迸一步减低了成本。f3)AGV运输物料时，很少有产品或生产设备的损坏，这是因为AGV按固定路径行驶，不易与加工设备