AGV自动导引小车结构设计

AGV自动导引小车结构设计
发表时间：2019-01-08T15:31:31.997Z 来源：《电力设备》2018年第24期作者：陈睿峰1 魏来2 王冬梅3 刘忠兴4 卢茜文5
[导读] 摘要：AGV即自动导引小车，它集声、光、电、计算机技术于一体，综合了当今科技领域先进的理论和应用技术。

（1.南京工程学院机械工程学院南京 211167；2.南京工程学院能源与动力工程学院南京 211167；3.南京工程学院通信工程学院南京 211167；4.江苏经贸职业技术学院金融学院南京 211167；5. 江苏经贸职业技术学院贸易与物流学院南京 211167；）
摘要：AGV即自动导引小车，它集声、光、电、计算机技术于一体，综合了当今科技领域先进的理论和应用技术。

伴随现代柔性制造系统的发展，AGV（自动导引小车）得到了越来越广泛的应用。

AGV依靠蓄电池作为储能装置，通过非接触式的导引传感器及控制系统，并辅以安全报警、调度控制等，完全可以自动按照既定的规划路径行驶，完成物料搬运等任务。

AGV已经成为现代柔性制造系统的重要组成之一，对其深入的开展研究及应用具备重要意义。

关键词：AGV；自动导引小车；行走策略；传感器；电机驱动
1、AGV的结构
引导 AGV小车的原理是通过电脑预先进行编程小车所要行走的路径，小车在行走的时候，当电压由数字编码器和预编程的轨迹的位置被检测到偏差信号时，控制器会根据检测出的偏差信号对电动机的转速进行调整，然后偏差将会被纠正，这样会让 AGV小车能根据预先设定的路径运动。

因此，小车在行驶过程中，数字编码器需要连续检测来调整电机的速度，避免出现偏差以对整个系统进行很好的控制。

自动导引小车通过两个固定式的后轮驱动使其能够运动，转向功能是通过差速来保证的，万向轮是两个前轮，它的作用除了转向外还有支撑跟平衡的作用，这是四轮结构的形式。

自动导引小车主要包括车体，车架，车轮，载荷传送装置，驱动装置以及动力系统六个大的部分。

下面是每个部分的介绍：
（1）车体
由底盘、车架、壳体、控制室和相应的机械电气结构构成了整个车体，是AGV的基础部分。

结构特征与一些电动车辆的相似，而且能够自动作业没有人驾驶小车的一些要求。

车架焊接一般用钢构件而，如果小车的重心比较低，那么小车的抗倾翻能力就比较高。

（2）车架
车架是整个自动导引小车的支架，轮子、光感应器、伺服电机和减速器等都安装在车架上。

车架设计的基本要求是它的强度和硬度都要比较大，所以车架材料一般选用铸造铝合金，以为铸造铝合金质量比较大，在焊接的时候性能也比较好。

（3）车轮
一般用实心的橡胶轮胎作为自动导引小车的车轮。

（4）载荷传送装置
自动导引小车的载荷传递装置是一种平板的结构，通过荷载传递装置运输箱型的东西到指定位置，也可以运输材料等。

（5）驱动装置
驱动装置是自动导引小车的驱动运行系统，能对小车的速度和制动进行控制。

驱动电机、减速器、电机、控制与驱动器都是驱动装置所包含的。

其一般是闭环和开环两种模式，以交流伺服电机为主的闭环模式，步进电机为主的是开环模式。

（6）动力系统
现在蓄电池是自动导引小车动力系统驱动能量的来源，用蓄电池的电能转化为机械能驱动小车以及车上的附属设备按照预先设定轨迹行进。

根据车型的不同，以及不同车型的运行和载荷量的不同会有不同功率的蓄电池组合体，一般交流电压有 12V、 24V、 48V及 72V。

2、AGV 机构部分
上一章讲到载荷传送装置、车架、车体、驱动装置、动力系统和车轮是 AGV的主要组成部分。

自动导引小车的基础部分是车架和相应的机械部分和电气部分，也就是车体的部分。

车架设计的基本要求是它的强度和硬度都要比较大，一般用 1mm~3mm 钢焊接钢板或铝合金板，可以减少汽车的重量，要防侧翻则取决于小车的重心。

自动导引小车一般用 12V、 24V、 48V及 72V电池作为其能量以驱动小车。

电池要确保其工作至少 8h 多，由于不同的工作和不同的工作环境的影响，其应该满足基本的要求。

自动导引小车驱动命令由计算机发出，驱动的速度大小以及方向都是由计算机来进行控制的。

在工作的过程中可以用不同的方法来调整速度，AGV小车在不同的工作状态下所要求的行驶速度是不一样的，高速直线 1m/ s，转停 0.2m/ s~ 0.6m/ s，接近站点时 0.1m/ s。

一般由地面控制器发出的控制指令系统，它将通过通信系统返回地面控制器。

连续模式和分散模式是通信系统中两种主要的模式。

连续模式的通信系统可以在任何位置以允许自动导引小车在任何时间相对地面控制器可以使用射频的方法，或在通信电缆导向路径中发送和接收信息，如用红外激光通信法；分散模式的通信是系统在 AGV小车计划好的地方与地面控制器传送，其一般通过感应光或者是利用光学的方法来实现，当 AGV小车与地面控制站得不到联系的时候说明两者通信之间存在故障。

之所以现在很多车用这个原因是由于分散模式相对于连续模式价格比较便宜。

对 AGV自动。

导引小车安全性来说，其安全性首先关系到AGV小车本身的一些基本防护，最主要的是对人不会产生危险的状况，还有就是对一些地面设备和物品的保护到位。

自动导引小车的导引方式可分为两大类：一类是配备一个路径的导引装置到小车上，而把引导传感器放置在小车所要运行的路径上，其中电磁导引的方式就是这样的；另一类是没有固定方式的自由路径进行导引，通过计算机的控制，AGV小车自动调节方位，然后自主地决定所要行驶路径。

3 前景
在现在自动化的运输物流过程的系统中，搬运和装卸是无非是一个比较关键的节点，因为它在物流运输过程中使用的次数是最多的，也是物流费用中占比比较大的部分，正是因为自动导引小车的自动化程度比较高，不仅能够充电，而且外表精巧简洁，所以可以将企业的侧面形象提升到另一个层面。

综上，自动导引小车是作为一种工具，在各种场合都可以配上它来使用，其发展势头非常好，所以 AGV小车的发展的速度也非常快。

4 结论
通过本次自动导引小车的设计，能够进一步对小车的控制单元以及实施措施进行全新的研究，最终设计出一个方便、安全、快捷的自
动化的小车，使小车更能趋近于智能化，满足 AGV 小车在人们生活中的需求，使其得到更为广泛的应用，遍及各个方面。

参考文献
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[2]戴曙．金属切削机床 [M] ．北京：机械工业出版社， 2000.5．
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[4]唐金松．简明机械设计手册 [M] ．第二版．上海：上海科学技术出版社，2000.10．。