AGV在自动化物流系统中应用的规划分析

AGV在自动化物流系统中应用的规划分析

摘要：自动导引小车即AGV是一种用于现代物流系统的关键设备，它是一种无人操作的自动化运输的设备。该设备主要是受计算机控制，根据执行接收到的指令，并报告自身状态的系统。本文通过分析介绍AGV的一般结构与自动引导小车的结构特点，对AGV的通信系统进行设计，并深入研究了AGV在自动化物流系统中的应用研究并做出了相应的实验分析，努力提高AGV系统在物流中的作用，实现最高效最短路径的搬货功能，有着很强的实践意义和理论意义。

关键词：AGV 自动引导小车自动化物流系统

一、AGV概述

AGV 是自动导引小车的英文缩写，它是由美国物流协会定义的。它是一种装有电磁或光学等装置，其能够实现自动导引的装置，并且小车还具有编程、安全保护以及各种移载装置。电池是它的主要动力，可以进行非接触式导引，能够灵活的完成所分配的任务。AGV是一种具有灵活性和高能化的现代物流设备，能够简便的实现物流系统的扩展，并且形成一体化的控制，同时设备的利用率也得到了很大的提高，并且有利于环境保护，能够做到低噪音、无污染。使作业环境得到了很大的改善。

二、AGV的通信系统设计

AGV的通信系统主要是利用了ZigBee技术。ZigBee主要源于蜜蜂采用“嗡嗡地抖动翅膀”的“舞蹈”来向同伴传递信息，形成一种通信网络。而ZigBee技术是一种成本低、体积小、能耗小和传输率低的无线通信技术。它主要用于短距离、低复杂的无线网络传输。它是一种专门为低速率的传感器和控制网络设计的无线网络规范，主要介于无线标记与蓝牙技术之间。具有很强的应用性。通过对ZigBee 的应用实践，并与无线网络标准作出了比较总结出了其一下几点特征。（1）低速率。ZigBee可以用于不同的工作频段，但其传输速率一般都较低，主要应用于低速率传输。（2）低功耗。由于ZigBee用于低速率传输，传输的数据相对较少，这样耗费的电能也就很少。（3）低成本。ZigBee是一种采用了8位单片机和规模小的存储器，器件的成本得到了很大的降低。（4）短时延。一般情况下15-30ms 就能适合工业环境的实时数据传输。（5）免许可无线通信频段。免除了许多频率的限制，同时为公司提供更多发展的可能性。（6）多种组网方式。其组网方式主要有星状、树状以及网状等多种方式，其方式灵活多变。（7）近距离通信。其功率较小，并且是低速率传播，一般用于低距离传输。（8）可靠数据传输。其采用的是MAC层介入算法，为固定带宽通信业务预留专用时隙，避免数据发生竞争与冲突。（9）大容量网络。其网络节点遍布广泛，应用很广，其网络容量也就非常大。（10）自配置。其通过网络节点建立网络。对节点能够随时实现加入域退出。（11）高安全性。其采用的是三级安全模式，为数据提供完整检查和鉴权功能，确保其安全性。

三、AGV在自动化物流系统中的应用研究及实验

AGV在自动化物流系统中实现了路径的规划并且规避了手动控制AGV运动，能使AGV在正常运行的状况下，实现感知外界环境，并且按规定进行搬运货物的功能。并且能够实现控制主机与AGV及机械臂间的双向通信。

（1）AGV主要有硬件系统和软件系统组成。其中AGV的硬件系统主要包括车载计算机模块、驱动控制系统模块、车体定位导航系统以及安全系统等。AGV的软件系统主要包括操作系统WINDOWS 2000/XP以及其开发环境C、C51、IAR、VisualC++6.0。

（2）对于AGV环境的设定主要的是应用机电与信息学科实验室，且实验室内包括自动化立体仓库系统AGV以及Motoman机械臂等，并且实验室内能够很好的确定AGV的起点与重点，以及障碍物的位置等。如图1：AGV物流自动化系统

（3）AGV路径规划界面的设计。对于AGV的测试主要是来在AGV路径规划测试以及规避障碍物的测试。对于路径规划界面要综合运用AGV系统程序、传感器信号的采集、很运动控制演示程序等几个模块的相互配合。对于规避障碍物的测试则是通过向AGV发出信号时，观察小车的路径行驶状况，观察小车是否能够及时的躲避开障碍物，以此来测试其有关性能。

（4）AGV中有关软件的设计。对于整个AGV系统来说，AGV的路径规划以及相应的避障工作都是由工控机来展开进行的。对于AGV软件的开发，需要在VC++6.0 的环境下进行相应的工作。在兼容性很好的Windows XP 系统下，加上各项数据的采集应用，这样就对软件的开发提供了必要的工具。一般而言AGV使用的运动控制卡主要有DCT0040，这里面主要包括的是动态链接库，头文件，使用说明文件等。同时AGV使用的USB采集卡动态链接库也保括以上几点。

四、运输型AGV系统构成

运输型AGV通过控制台根据所要输送转向架的信息生成AGV的运行任务，同时解决运行中多AGV之间避免碰撞问题。AGV控制台和各AGV之间组成无线局域网。AGV与控制台之间采用无线局域网进行信息交换。通过多个无线接入点的组合，覆盖AGV运行的区域，使AGV在跨越不同的区域时实现自动漫游，实现无缝连接。

由于采用集中控制的方式，控制台将成为AGVS系统的核心。它与生产调度管理计算机系统留有接口，可以接受调度命令和报告AGV的运行情况。控制台满足现场环境要求，有足够的运算速度和管理能力。控制台主要功能包括通讯管理、AGV运行状态、数据采集和运行状态显示。控制台在实时调度在线AGV 的同时将在屏幕上显示系统工作状态，包括在线AGV的数量、位置（包括AGV 处于的地标位置）状态、已完成的运输任务等。控制台负责AGV运行中的交通

管理。保证运行中的AGV与AGV间不发生碰撞和AGV追尾等事故。控制台将对进入系统和退出系统的AGV进行管理，以保证系统安全运行。

结束语

随着智能机的广泛应用，AGV作为一种新的自主式移动机器人得到了深入的研究与发展。本文通过介绍AGV的结构组成和功能，介绍了AGV的特征，对其进行了深入的分析，与研究。并对AGV在自动化物流系统上的应用展开了深刻的探讨，使大家对AGV有了一定的认识。且AGV能够真正的解决一部分有关控制主机的连接问题。AGV能够实现路径规划和规避障碍物的功能将会使其广泛应用于物流信息系统。但因为我国的AGV系统研究远远不及国外，正处于起步阶段，我们应加大对AGV的研究，并将其广泛应用于出自动化物流系统以外的其他方面，实现我国的智能化发展，不断促进我国的科技进步。

参考文献：

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