隨著國(guó)家提倡智能制造及智能物流發(fā)展，AGV小車(chē)普遍應(yīng)用，越來(lái)越受人們的認(rèn)可，那AGV主要核心是什么？今天小編就給大家深度分析下，希望能幫助大家全面了解些AGV小車(chē)！

AGV小車(chē)控制系統(tǒng)需解決的主要問(wèn)題做了恰當(dāng)?shù)谋扔鳎篧here am I? （我在哪里？）Where am I going?（我要去哪里？） How can I get there?（我怎么去？），這三個(gè)問(wèn)題歸納起來(lái)分別就是AGV控制系統(tǒng)中的三個(gè)主要技術(shù)：AGV的導(dǎo)航（Navigation），AGV的路徑規(guī)劃（Layout designing），AGV的導(dǎo)引控制（Guidance）。

AGV小車(chē)控制系統(tǒng)分為地面（上位）控制系統(tǒng)、車(chē)載（單機(jī)）控制系統(tǒng)及導(dǎo)航/導(dǎo)引系統(tǒng)，其中，地面控制系統(tǒng)指AGV系統(tǒng)的固定設(shè)備，主要負(fù)責(zé)任務(wù)分配，車(chē)輛調(diào)度，路徑（線(xiàn)）管理，交通管理，自動(dòng)充電等功能；車(chē)載控制系統(tǒng)在收到上位系統(tǒng)的指令后，負(fù)責(zé)AGV的導(dǎo)航計(jì)算，導(dǎo)引實(shí)現(xiàn)，車(chē)輛行走，裝卸操作等功能；導(dǎo)航/導(dǎo)引系統(tǒng)為AGV單機(jī)提供系統(tǒng)絕對(duì)或相對(duì)位置及航向。

AGV系統(tǒng)是一套復(fù)雜的控制系統(tǒng)，加之不同項(xiàng)目對(duì)系統(tǒng)的要求不同，更增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，因此，系統(tǒng)在軟件配置上設(shè)計(jì)了一套支持AGV項(xiàng)目從路徑規(guī)劃、流程設(shè)計(jì)、系統(tǒng)仿真（Simulation）到項(xiàng)目實(shí)施全過(guò)程的解決方案。上位系統(tǒng)提供了可靈活定義AGV系統(tǒng)流程的工具，可根據(jù)用戶(hù)的實(shí)際需求來(lái)規(guī)劃或修改路徑或系統(tǒng)流程；而上位系統(tǒng)也提供了可供用戶(hù)定義不同AGV功能的編程語(yǔ)言。

1、地面控制系統(tǒng)

AGVAGV小車(chē)地面控制系統(tǒng)（Stationary System）即AGV上位控制系統(tǒng)，是AGV系統(tǒng)的核心。其主要功能是對(duì)AGV系統(tǒng)（AGVS）中的多臺(tái)AGV單機(jī)進(jìn)行任務(wù)分配，車(chē)輛管理，交通管理，通訊管理等。

任務(wù)管理：任務(wù)管理類(lèi)似計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的進(jìn)程管理，它提供對(duì)AGV地面控制程序的解釋執(zhí)行環(huán)境；提供根據(jù)任務(wù)優(yōu)先級(jí)和啟動(dòng)時(shí)間的調(diào)度運(yùn)行；提供對(duì)任務(wù)的各種操作如啟動(dòng)、停止、取消等。

車(chē)輛管理：車(chē)輛管理是AGV管理的核心模塊，它根據(jù)物料搬運(yùn)任務(wù)的請(qǐng)求，分配調(diào)度AGV執(zhí)行任務(wù)，根據(jù)AGV行走時(shí)間最短原則，計(jì)算AGV的最短行走路徑，并控制指揮AGV的行走過(guò)程，及時(shí)下達(dá)裝卸貨和充電命令。

交通管理：根據(jù)AGV的物理尺寸大小、運(yùn)行狀態(tài)和路徑狀況，提供AGV互相自動(dòng)避讓的措施，同時(shí)避免車(chē)輛互相等待的死鎖方法和出現(xiàn)死鎖的解除方法；AGV的交通管理主要有行走段分配和死鎖報(bào)告功能。

通訊管理：通信管理提供AGV地面控制系統(tǒng)與AGV單機(jī)、地面監(jiān)控系統(tǒng)、地面IO設(shè)備、車(chē)輛仿真系統(tǒng)及上位計(jì)算機(jī)的通信功能。和AGV間的通信使用無(wú)線(xiàn)電通信方式，需要建立一個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，AGV只和地面系統(tǒng)進(jìn)行雙向通信，AGV間不進(jìn)行通信，地面控制系統(tǒng)采用輪詢(xún)方式和多臺(tái)AGV通信；與地面監(jiān)控系統(tǒng)、車(chē)輛仿真系統(tǒng)、上位計(jì)算機(jī)的通信使用TCP/IP通信。

車(chē)輛驅(qū)動(dòng)：AGV小車(chē)小車(chē)驅(qū)動(dòng)負(fù)責(zé)AGV狀態(tài)的采集，并向交通管理發(fā)出行走段的允許請(qǐng)求，同時(shí)把確認(rèn)段下發(fā)AGV。

2、車(chē)載控制系統(tǒng)

 AGV車(chē)載控制系統(tǒng)（Onboard System），即AGV小車(chē)單機(jī)控制系統(tǒng)，在收到上位系統(tǒng)的指令后，負(fù)責(zé)AGV單機(jī)的導(dǎo)航，導(dǎo)引，路徑選擇，車(chē)輛驅(qū)動(dòng)，裝卸操作等功能。

導(dǎo)航（Navigation）：AGV單機(jī)通過(guò)自身裝備的導(dǎo)航器件測(cè)量并計(jì)算出所在全局坐標(biāo)中的位置和航向。 

導(dǎo)引（Guidance）：AGV單機(jī)根據(jù)現(xiàn)在的位置、航向及預(yù)先設(shè)定的理論軌跡來(lái)計(jì)算下個(gè)周期的速度值和轉(zhuǎn)向角度值即，AGV運(yùn)動(dòng)的命令值。

路徑選擇（Searching）：AGV單機(jī)根據(jù)上位系統(tǒng)的指令，通過(guò)計(jì)算，預(yù)先選擇即將運(yùn)行的路徑，并將結(jié)果報(bào)送上位控制系統(tǒng)，能否運(yùn)行由上位系統(tǒng)根據(jù)其它AGV所在的位置統(tǒng)一調(diào)配。AGV單機(jī)行走的路徑是根據(jù)實(shí)際工作條件設(shè)計(jì)的，它有若干“段”（Segment）組成。每一“段”都指明了該段的起始點(diǎn)、終止點(diǎn)，以及AGV在該段的行駛速度和轉(zhuǎn)向等信息。

車(chē)輛驅(qū)動(dòng)（Driving）：AGV單機(jī)根據(jù)導(dǎo)引（Guidance）的計(jì)算結(jié)果和路徑選擇信息，通過(guò)伺服器件控制車(chē)輛運(yùn)行。

3、導(dǎo)航導(dǎo)引方式

AGV小車(chē)之所以能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)人駕駛，導(dǎo)航和導(dǎo)引對(duì)其起到了至關(guān)重要的作用，隨著技術(shù)的發(fā)展，目前能夠用于AGV的導(dǎo)航/導(dǎo)引技術(shù)主要有以下幾種：電磁導(dǎo)引、光學(xué)導(dǎo)引、激光導(dǎo)引、視覺(jué)導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航等方式。

直接坐標(biāo)（Cartesian Guidance）

用定位塊將AGV的行駛區(qū)域分成若干坐標(biāo)小區(qū)域，通過(guò)對(duì)小區(qū)域的計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)引，一般有光電式（將坐標(biāo)小區(qū)域以?xún)煞N顏色劃分，通過(guò)光電器件計(jì)數(shù)）和電磁式（將坐標(biāo)小區(qū)域以金屬塊或磁塊劃分，通過(guò)電磁感應(yīng)器件計(jì)數(shù)）兩種形式，其優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)路徑的修改，導(dǎo)引的可靠性好，對(duì)環(huán)境無(wú)特別要求。缺點(diǎn)是地面測(cè)量安裝復(fù)雜，工作量大，導(dǎo)引精度和定位精度較低，且無(wú)法滿(mǎn)足復(fù)雜路徑的要求。

電磁導(dǎo)引（Wire Guidance）

電磁導(dǎo)引是較為傳統(tǒng)的導(dǎo)引方式之一，目前仍被許多系統(tǒng)采用，它是在AGV小車(chē)的行駛路徑上埋設(shè)金屬線(xiàn)，并在金屬線(xiàn)加載導(dǎo)引頻率，通過(guò)對(duì)導(dǎo)引頻率的識(shí)別來(lái)實(shí)現(xiàn)AGV的導(dǎo)引。其主要優(yōu)點(diǎn)是引線(xiàn)隱蔽，不易污染和破損，導(dǎo)引原理簡(jiǎn)單而可靠，便于控制和通訊，對(duì)聲光無(wú)干擾，制造成本較低。缺點(diǎn)是路徑難以更改擴(kuò)展，對(duì)復(fù)雜路徑的局限性大。

磁帶導(dǎo)引（Magnetic Tape Guidance）

與電磁導(dǎo)引相近，用在路面上貼磁帶替代在地面下埋設(shè)金屬線(xiàn)，通過(guò)磁感應(yīng)信號(hào)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)引，其靈活性比較好，改變或擴(kuò)充路徑較容易，磁帶鋪設(shè)簡(jiǎn)單易行，但此導(dǎo)引方式易受環(huán)路周?chē)饘傥镔|(zhì)的干擾，磁帶易受機(jī)械損傷，因此導(dǎo)引的可靠性受外界影響較大。

光學(xué)導(dǎo)引（Optical Guidance）

在AGV小車(chē)的行駛路徑上涂漆或粘貼色帶，通過(guò)對(duì)攝像機(jī)采入的色帶圖象信號(hào)進(jìn)行簡(jiǎn)單處理而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)引，其靈活性比較好，地面路線(xiàn)設(shè)置簡(jiǎn)單易行，但對(duì)色帶的污染和機(jī)械磨損十分敏感，對(duì)環(huán)境要求過(guò)高，導(dǎo)引可靠性較差，精度較低。 

激光導(dǎo)航（Laser Navigation）

激光導(dǎo)引是在AGV行駛路徑的周?chē)惭b位置精確的激光反射板，AGV通過(guò)激光掃描器發(fā)射激光束，同時(shí)采集由反射板反射的激光束，來(lái)確定其當(dāng)前的位置和航向，并通過(guò)連續(xù)的三角幾何運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)AGV的導(dǎo)引。

此項(xiàng)技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是，AGV定位精確；地面無(wú)需其他定位設(shè)施；行駛路徑可靈活多變，能夠適合多種現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，它是目前國(guó)外許多AGV生產(chǎn)廠家優(yōu)先采用的先進(jìn)導(dǎo)引方式；缺點(diǎn)是制造成本高，對(duì)環(huán)境要求較相對(duì)苛刻（外界光線(xiàn)，地面要求，能見(jiàn)度要求等），不適合室外（尤其是易受雨、雪、霧的影響）。 

慣性導(dǎo)航（Inertial Navigation）

慣性導(dǎo)航是在AGV上安裝陀螺儀，在行駛區(qū)域的地面上安裝定位塊，AGV可通過(guò)對(duì)陀螺儀偏差信號(hào)（角速率）的計(jì)算及地面定位塊信號(hào)的采集來(lái)確定自身的位置和航向，從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)引。

 此項(xiàng)技術(shù)在軍方較早運(yùn)用，其主要優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)先進(jìn)，較之有線(xiàn)導(dǎo)引，地面處理工作量小，路徑靈活性強(qiáng)。其缺點(diǎn)是制造成本較高，導(dǎo)引的精度和可靠性與陀螺儀的制造精度及其后續(xù)信號(hào)處理密切相關(guān)。

視覺(jué)導(dǎo)航（Visual Navigation ）　　

 視覺(jué)導(dǎo)航是采用CCD 攝像頭拍攝路面圖像，運(yùn)用機(jī)器視覺(jué)等相關(guān)技術(shù)識(shí)別路徑，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)航的一種新興導(dǎo)航方法。

GPS導(dǎo)航（Global Position System）

通過(guò)衛(wèi)星對(duì)非固定路面系統(tǒng)中的控制對(duì)象進(jìn)行跟蹤和制導(dǎo)，目前此項(xiàng)技術(shù)還在發(fā)展和完善，通常用于室外遠(yuǎn)距離的跟蹤和制導(dǎo)，其精度取決于衛(wèi)星在空中的固定精度和數(shù)量，以及控制對(duì)象周?chē)h(huán)境等因素。

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