KIVA物流机器人使用说明书

A G V使用说明书

2017 年3 月

目录

1.AGV系统构成

AGV是以某种导航方式，按指定路线自动运行，在一定范围内执行运输和装配任务的车辆，多台AGV 与控制台、充电机等相关设备共同组成AGV系统，如所示。

图1. 1 AGV系统构成图

- 控制台：是AGV系统的管理中心，负责对AGV进行调度和监控。

- AGV：自动引导车。

- 充电机：为AGV补充电能。

- 通讯设备：包括车载电台与AP电台，为系统提供WLAN通讯方式。

- 地面导航设备：引导AGV按照规划好的路线运行。

2.了解AGV系统

本章主要介绍AGV系统的工作过程及构成AGV系统各个组成部分的结构、外观及功能，使操作者初步了解AGV系统的结构及工作原理。

2.1AGV系统工作过程

系统中的每一辆AGV及控制台内都安装有与导航路径相符的地图文件。工作人员（或其他自动化设备）在指定工位将待装配的工件及托盘放置在物料架上，按下放行按钮（或放行条件满足后）控制台会调度该AGV向前运行并停在物料架底部，将物料架顶升至脱离地面，然后按照系统规划的行驶路径运送至人工（或系统）指定位置，放下满载物料架，继续响应另一个人工（或系统）的呼叫指令。

2.2控制台

包括工控机、显示器、鼠标及键盘等设备。AGV控制台外观结构如2.1所示：

图2.1控制台

2.2.1工控机

AGV系统控制台采用工业控制计算机作为核心处理器。工控机安装有Windows操作系统和相应的控制台软件，是AGV的管理调度中心。它通过AP电台与上位机及AGV进行数据通讯，将上位机下达的任务下发给各个AGV。同时通过相应的控制台软件可以实时监测各个AGV在线运行的状态。

2.3AGV

AGV总体外观结构如图2.2所示，由机械部分和电气部分构成。机械部分主要包括车体总成、车轮、举升装置。电气部分包括控制器、电池、伺服驱动器、充电连接器、传感器、遥控器等。

2.3.1总体外观

图2. 2总体外观

2.3.2机械部分

➢车体总成：AGV的车体框架采用钢管及钢板焊接，车体主要分为电池区域、驱动轮区域、举升旋转实现区域及电器布置区域，如所示，并且除了在驱动机构处采用减震悬挂系统外，其四个万向轮均采用减震万向轮，有助于全部轮子接触地面，避免对货架造成过大的振动。

图2. 3车体总成

➢车轮：AGV的车轮包括两个驱动轮和四个随动轮。驱动轮结构如所示，包括驱动电机、驱动轮、悬挂减震机构、减速器及减震弹簧。驱动轮采用实心聚氨酯材料，承担车体的主要重量并驱动车体的运行。随动万向轮结构如所示，采用双实心聚氨酯材料且自带减震功能，用于支撑车体并起平衡作用，能够360度灵活转动。

图2. 4驱动轮机构

图2. 5随动万向轮结构

➢举升装置：举升装置如所示，主要包括齿轮传动机构、丝杆传动机构、辅助内外导向机构及升降限位结构。齿轮传动机构包括有旋转控制电机传动链与升降控制电机传动链，丝杆传动机构包括执行内丝杆与执行外丝杆，辅助内外导向机构包括内导套及外导套，升降限位结构与行程升降开关组合形成上下限位。

图2. 6举升装置

➢举升旋转机构：举升及旋转电机通过各自的齿轮传动系控制丝杆传动，其中举升导向机构的内导套固定于举升大齿轮上，而举升大齿轮与旋转大齿轮各自不相关，分别受控于举升控制电机及旋转控制电机，如图2.7所示：

⏹当执行内丝杆执行升降且不旋转命令时，旋转电机输出为0，举升电机输出正负控制升降；

⏹当执行内丝杆执行平高旋转时，需要举升电机与旋转电机进行配合，两者皆不为0，旋转方向

视配合方式而定；

⏹行程则受限于机构行程开关与举升导向机构的设定，如图2.8所示；

⏹其中执行内丝杆的旋转角度一方面由电机进行计算，另一方面由上定位传感器进行读取，两者

综合得出；

⏹车体相对地面的世界坐标系，则由下定位传感器进行读取，综合里程计得出最终方位。

图2.7 举升旋转机构

图2.8 行程限位开关

2.3.3电气部分

AGV的电气构成主要有电源、车载充电连接器、控制器、伺服驱动器、

遥控器等，如所示。

图2.9电气系统结构简图

➢电源：AGV采用48V锂电池电池组（见图2.10所示）供电，并通过DC-DC

开关电源把48V电源转换为适合控制器、传感器等器件使用的24V。

图2.10电池组

➢车载充电连接器：用于AGV的在线充电，如（a）所示。车载充电连接器的两个活动触点上端通过电缆与电池充电接线柱相连，并且活动触点内部安装有弹簧确保充电时能够与地面充电连接器的触点紧密接触。地面充电连接器固定在地面，两个触点通过充电桩与充电机的输出端相连。当AGV 运行到充电站时，车载充电连接器自动与充电桩对接。一旦车载充电连接器与地面充电连接器对接后，严禁对AGV 进行旋转或侧移操作，否则会造成车载充电连接器损坏。

图2.10（a）车载充电连接器

图2.10（b）地面充电连接器

➢控制器：AGV的控制器（见图2.11）包括主控制器T320_main_board和运动控制器T320_control_board。

T320_main_board对AGV各个器件数据进行综合分析和处理，是AGV的控制核心，板上资源有两个网口、一个音频功放口、一个串口、两个CAN接口、两个USB接口。T320_control_board运动控制板，预留4路隔离电机驱动器控制接口、16路隔离输入检测口、8路隔离输出、4路继电器等资源，可满足多种传感器及外设信号的输入输出需要。T320_control_board和T320_control_board通过CAN总线通讯，高效准确的控制AGV运行。

图2.11控制器

➢遥控器：遥控器完成手动操作状态下的AGV行走控制。遥控器上功能按键的布局设置如所示。遥控器上的功能键如表2.1所示，方向键功能如表2.2所示。

图2. 12手控盒

表2.1：手控盒功能键

按键名称功能

+ 托盘举升当AGV行驶至目的地后，按下此功能键，托盘进行举升，直

至顶起物料架脱离地面。

- 托盘下降当AGV放下物料架时，按下此功能键，托盘进行下降，直至

将物料架置于地面。

/ 托盘左转按下此功能键，托盘执行左转命令。

* 托盘右转按下此功能键，托盘执行右转命令。

0 屏蔽/开启激光防

撞

按下此功能键一次，执行屏蔽激光防撞命令，再次按下，执行

开启激光防撞命令。

Enter 打开/关闭充电开

关

按下此功能键一次，执行打开充电开关命令，可进行充电，再

次按下，执行关闭充电开关命令，表示已充好电。

表2.2：手控盒方向键

按键名称功能

8 前进方向键在运动方式状态时，按住此键AGV前移；