激光导引AGV系统原理及应用

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1、万方数据激光导引4Gy系统原理及应用云南昆船设计研究院口杨文华王勇【摘要lAGV是物流系统中的关键设备之一，本文简单阐述了AGV的激光导引及控制原理。【关键词】4G矿激光导引4Gy控制系统概述AGv是自动导引小车(AmomauxiGtffMVetfi．de)的英文缩写．根据美国物流协会定义，AGv是指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，具有安全保护以及各种移载功能的运输小车．【图一所示为激光导引AGv的车体结构)AGv是现代物流系统中的关键设备之一，它以电池为动力，进行非接触导引，根据实际需要可配备不同的

2、移载机构，完成相应韵操作任务．激光导引的原理及特点1．AGV导引方式简介目前。导引方式有很多种，但并非所有的方法都可在AGV系统中应用，除激光导引外，AGV通常还町采用以下几种导引方式：(1)电磁导引在A(Ⅳ的行驶路径上埋设金属线．并加载导引频率．其主要优点是导引线隐蔽，不易污染和破损，导引原理简单，便于控制和通信，对声光无干扰．缺点是灵活性差．改变或扩充路径较麻烦，对导引线路附近的铁磁物质有干扰，电线铺设工作量大，维护困难．圆直接坐标导引用定位块将AGV的行驶区域分成若干坐标小块，通过计数实现导引．其优点是可以实现路径的修改

3、．导引的可靠性好，对环境无特别要求．缺点是地面测量安装复杂，工作量大，导引精度较低．圆惯性导引在AGV上装有陀曩仪．根据陀螺仪的偏差进行导引．其主要优点是技术先进，准确性高，灵活性强，便于组合和兼容，适用领域广．缺点是成本较高，维护保养等后续问题较难解决，地面也需磁性块作辅助定位．‘4)图像识别导引对AGV行驶区域的环境进行图像识别，实现智能行驶．这是一种大有潜力的技术，但仍在研究中．可以想象，图像识别技术与激光导引技术相结合将含为自动化工程提供意想不到的可能。如导引的可靠性，行驶的安生性．智能化的记忆识别等都将更加完美．2．

4、激光导引原理激光导引是在九十年代中期开始采用的先进的导引方式，是除GPs(卫星定位系统)外唯一不需进行地面处理的导引方式，这里将简单阐述激光导引的原理．以下是实现激光导引的基本条件：●在AGV上装备了可发射和接受激光的扫描器：●在导引区域的四周按要求布置了足够的反射板；●通过精确测量后得到各块反射板的精确位置(XY1；●在AGV的PLC中存储了各块反射板的数据及行走路径数据；●PI￡的导引计算【将激光扫描器的信号转化为驱动AGV的命令)。(0AGV的初始位置计算AGV在进入导引区域后，首先必须确定自身当前所在的位置和方位()(

5、，Y，如这时就必须进行初始位置计算，初始位置计算必须满足以下条件：●AGV小车停止不动；●激光扫描器至少可测得4条光束，即至少“看到”4块反射板；●已知所有反射板的精确位置(XY)．如图二所示，激光扫描器在一转内可测得4条光一17一～———————11．--I_-__ll--●●_。__l-_--___●--__--_-_●●__-_-‘__-_l_-_·_-——_————————————————‘。。_万方数据囵皿．即车载移动设备，在收到上位系统的指令后，负贲束，选取其中的3条，并通过三角运算就可得到AGV小车在系统中的坐标

6、．如果计算的位置准确．那么其余的光柬就会与已知的反射板匹配。并可对计算值进行修正；初始位置计算还能够判断出错误的反射光束(不是由已知的反射板反射回的光束)．(2)AGV的瘫簟位置计算擞光导引的数学运动模型是以“果板估算(吲Rld咖矗培)’为基础的．它利用小车当前运行的速度，转向的角度，间隔时间等参数对下一位置进行估算，计算出的是相对于前一位置的新位置．每次计算都包括以下三步：①根据运动模型估算小车的当前位置；@根据估算的新位置关联反射板；@根据关联的反射板謦正自身位置，据此修正AGV下一步动作．3激光导引AGV系统的特点蠢光导

7、引是目前AGv系统中普遍采用的导引方式．根据它的导引原理。AGV小车在导引区中可自由行走并精确定位；行走路面不需其他任何定位措施；在导引范匿内，小车的行走路径可根据实际需求随时改动；可充分发挥AGV的柔性。提高生产效率．有许多系统需要在现有的场地条件下进行，这时，激光导引A(Ⅳ系统将会显得尤为适合．激光导引AGV控制系统简介AGV的控制系统主要可分为两部分：地面控制系统和车载控制系统(见圉三)．1．地面控恻系统即地面固定设备，主要负责任务分配。车辆调度，交通管理，电池充电等功麓．Z车t控■系统一18一AGV的导引，路径选择，小

8、车行走，装卸操作等功能．激光导引AGV系统的应用1．AGV的操作方式与数量在AGv系统的应用中．首先必须根据系统的总体要求确定AGV的操作方式与数量．AGV的操作方式应根据系统的实际情况和用户需求具体设计，通常采用的操作方式有：辊道式、叉车式．侧叉式、牵引式等．在特殊情况下，