KIVA物流机器人使用说明书

AGV使用说明书
2017 年3 月
目录
1. AGV系统构成04
2. 了解AGV系统04
2.1AGV系统工作过程04
2.2控制台05
2.2.1 工控机 (05)
2.3AGV 06
2.3.1 总体外观 (06)
2.3.2 机械部分 (06)
2.3.3 电气部分 (10)
2.4 自动充电机15
2.5通讯设备 17
2.5.1 AP电台 (17)
2.5.2车载电台 (17)
3. AGV的安全保障机构19
3.1 急停按钮19
3.2 安全激光传感器20
4. AGV功能使用说明20
4.1 显示模块20
4.2 语音提示22
4.3 监控显示界面22
4.3.1 编辑地图 (23)
4.3.2 AGV管理 (23)
4.3.3 任务 (24)
4.3.4 状态 (24)
4.3.5 AGV搬运货架的显示流程 (24)
5. AGV异常诊断及其处理25
5.1 急停异常25
5.1.1 说明 ......................................................................................................................................
5.1.2 AGV发生原因 .......................................................................................................................
5.1.3 AGV处理方式 .......................................................................................................................
5.2 防撞机构异常26
5.2.1 说明 (26)
5.2.2 AGV发生原因 (26)
5.2.3 AGV处理方式 (26)
5.3 障碍物异常26
5.3.1 说明 (26)
5.3.2 AGV处理方式 (26)
5.4 脱轨异常26
5.4.1 说明 (26)
5.4.2 AGV处理方式 (26)
5.5 电池电量过低关机异常27
5.5.1 说明 (27)
5.5.2 AGV发生原因 (27)
5.5.3 AGV处理方式 (27)
6．AGV系统的维护和保养27
6.1 注意事项27
6.2 AGV驱动单元保养28
6.3.1 电机保养： (28)
6.3.2 电机螺栓保养： (28)
6.3.3 驱动轮保养： (28)
6.3 AGV每日检查要点28
6.4 AGV每周检查要点29
6.5 AGV每月检查要点30
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
表2.2：手控盒方向键
2.4自动充电机
AGV系统运行时自动充电机通过地面充电连接器自动为AGV充电，如所示，充电机面板安装有LED显示仪表、指示灯、显示信息切换键。

面板各指示灯及含义如及表2.3所示。

图2.12自动充电机
图2. 13自动充电机显示面板
表2.3：充电机指示灯
2.5通讯设备
2.5.1 AP电台
用于控制台计算机与AGV的WLAN网络通讯，采用标准RJ45接口与控制台计算机相连，设置为WLAN网络通讯的主台。

2.5.2车载电台
车载电台用于AGV与控制台的WLAN网络通讯，采用标准RJ45接口与车体主控制器相连，设置为WLAN网络通讯的从台，车载电台的设置如下：
连通kiva内部
使用网线连接kiva车和上位机。

可在命令提示符窗口使用：测试是否连通。

读取kiva内部wifi配置
1.在《lzkiva底层wifi配置》文件夹里的ftpget.dat用文档编辑模式打开，并将里面的“用
户名”改名为本地用户名。

（红色部分为修改部分）
2. 执行文件夹中的main.bat。

（执行过程会弹出命令行窗口，执行完毕自动关闭）。

3. 读取的文件会保存到桌面，确认在桌面生成main.lua和wifi.lua文件后，修改文件夹中的
wifi配置
1. 将桌面上的wifi.lua文件用文档编辑模式打开。

2.
3. 将桌面上的main.lua文件用文档编辑模式打开,并将dolua("wifi.lua")前面
的--删除。

上传wifi配置
1.上述所有文件修改完毕后，确认保存成功，并且网线连接kiva车畅通。

2.用文档编辑模式打开文件夹中ftpput.bat文件，将用户名改为本地用户名，
3.确认桌面上的main.lua和wifi.lua文件存在并修改完毕后，执行文件夹中的main.bat。

（执
行过程会弹出命令行窗口，执行完毕自动关闭）
4.执行完毕后，重启kiva车，等待3-5min，此时可查看验证wifi是否配置成功。

5.配置成功后继续用网线连接kiva车，修改桌面上的main.lua文件，在dolua("wifi.lua")前添
加--。

6.再次执行文件夹中的main.bat上传，完成。

3AGV的安全保障机构
3.1急停按钮
急停按钮如图3.1所示（不同型号AGV该按钮可能不同，以实物为准），安装在车体上方，用于AGV的紧急停车，该按钮为红色蘑菇头自锁按钮，按下时立即切断AGV所有驱动电机的电源并自动锁住，向上拔起或按指示放方向旋转即可弹起解锁（具体操作以实物为准）。

无论AGV 运行在哪种模式下，如果发生紧急情况操作人员都可以按下该按钮使AGV紧急停车。

急停按钮一旦被按下，车轮电机电源及车轮抱闸被立即关闭，AGV迅速停止运动，同时举升电机电源及抱闸被关闭，此时AGV遥控器将不起作用。

急停后需将急停按钮解锁，AGV才能继续执行未完成的任务。

图3. 1急停按钮
[小心]
由于存在惯性，紧急停车意味着在AGV的驱动轴上施加了猛烈的力，会对AGV的机械结构造成不良影响。

除非出现紧急情况，否则不要在AGV运行过程中按下急停按钮。

3.2安全激光传感器
AGV的前部安装有安全激光传感器，用于AGV自动运行模式下的感应式停车，当传感器检测到安全距离范围内有障碍物，AGV便会立即减速停车，并发出警报声。

该方式停车后，将障碍物移开AGV会自动恢复执行未完成的任务。

若障碍物无法移开，可使AGV进入手动模式下，使用遥控器将AGV开离发生碰撞地点。

4AGV功能使用说明
4.1 显示模块
显示模块使用嵌入式Android操作系统，主要用于显示AGV运行的实时数据，方便维护人员检查定位问题。

界面如图4.1所示：
图4. 2车载显示界面
上图显示的是网络未连接的状态，当网络连接上，从底层获取AGV各部分的运行数据并显示出来。

显示的各部分信息如下:
4.2语音提示
AGV在运行过程中，会不间断的发出语音提示，其提示内容说明如下：
4.3监控显示界面介绍
AGV调度系统用于监控AGV的运行，实现AGV对货架的智能搬运及调度。

监控界面见图4.2。

主窗口左上角的按钮可在“AGV运行”状态和“急停所有AGV”状态进行相互切换。

图4. 2 监控显示界面
4.3.1编辑地图
点击“编辑地图”可以对界面地图进行编辑，右键节点弹出类型菜单，用户可自行选择当前节点类型（节点类型有：空，货架，挑选位），编辑好地图后记得保存地图，否则得重新编辑。

4.3.2 AGV管理
点击“AGV管理”会弹出一个用户交互界面，界面显示AGV的编号、状态和当前AGV要搬运的货架如图4.3所示，其中“急停”与“取消急停”按钮可相互切换，点击“货架存放”会弹出一个用户输入窗口，“取消任务”后需将AGV搬运的货架存放一个自定义的位置
图4. 3 AGV管理界面
4.3.3任务
点击任务按钮,主窗口下方会显示正在进行和等待执行的任务信息，点击取消任务按钮可以取消任务
4.3.4状态
点击“状态”主窗口下方会显示每个AGV的编号，电压，状态信息，当AGV电量不足时相应的状态框会变成嫩绿色。

4.3.5 AGV搬运货架的显示流程
首先AGV到达目标货架点，搬运起货架后，目标货架点一直闪烁，AGV由空载转化为负载状态，然后AGV把货架搬运到挑选位，AGV由搬运空货架转化为AGV搬运物料货架或者AGV由搬运物料货架转化为AGV搬运空货架，最后AGV把货架搬运到目标货架点（即原点），目标货架点停止闪烁。

当AGV从任务货架节点开始搬运直到任务完成(即AGV把货架从挑选位搬运回原点)此过程任务货架点会一直闪烁。

显示界面标识说明如下：
5.AGV异常诊断及其处理
AGV在发生异常时，AGV会进行相应的语音提示，可根据语音提示内容进行相应的处理。

5.1急停异常
5.1.1说明
紧急停止异常，AGV处于紧急停止状态，AGV会进行语音提示“急停”。

5.1.2发生原因
人工把“紧急停止”按钮按下，或者按钮接线脱落或者接触不良。

5.1.3处理方式
解除危险后，将“紧急停止”按钮按照顺时针方向旋转，即可。

AGV将继续完成未完成的任务。

5.2防撞机构异常
5.2.1说明
防撞机构异常，AGV立即停止，AGV语音提示“障碍区”。

5.2.2发生原因
AGV车体碰到前方障碍物。

5.2.3处理方式
移开前方障碍物，即可。

AGV将继续完成未完成的任务。

5.3障碍物异常
5.3.1说明
前方有障碍物，AGV减速停止，AGV语音提示“障碍区”。

5.3.2处理方式
⏹AGV检测到AGV时，不须人为解除，当AGV远离障碍区域时，便会自行恢复运行状
态。

⏹物体反光对AGV检测光电的影响，首先查看AGV障碍物检测光电哪个在工作，寻找
反光物体，遮蔽反光体或移开反光物，AGV恢复正常运行状态。

⏹其他物体对AGV的影响，请将其他物体移开。

5.4脱轨异常
5.4.1说明
AGV的视觉传感器无法扫描到地上的二维码。

5.4.2处理方式
将遥控器插入AGV预留接口上，启动手动模式，将AGV移动，直至，发出“嘀嘀”的声音，即表示AGV视觉传感器已扫描到下方二维码，再将遥控器插头拔下，AGV将继续运行。

5.5电池电量过低关机异常
5.5.1说明：
AGV电池电量过低关机异常，AGV立即停止并自动关机。

5.5.2发生原因：
AGV的电压过低，电量不足以支持AGV的运行
5.5.3处理方式：
保持AGV有完成一个任务和到达充电位置的电压，在AGV电量低于某个值时让AGV去充电。

6. AGV维护及保养
6.1 注意事项
⏹请于开机前先检视机械各部是否有异常之情形发生，或是有人员或物品阻碍机械本身
之运转，如果有请加以清除或排除。

⏹请于每日生产前，预先检视各部之检测器是否正常。

⏹本系统使用之动力电源为DC24V,由锂电池供给,使用前请检查电压规格,以免发生危
险。

⏹AGV是由驱动机构,控制部分,防撞击机构,车体组成，控制方面系由各种传感器所传送
之信号再经控制器来判读。

故在运转之中，请勿在任意去碰触传感器以免造成危险。

⏹AGV运转中严禁任何人员进入本机器动作范围内，且请勿任意将手触碰机器运转部份，
以免发生危险。

⏹非经训练之专业人员，请勿随意进行维修，如需维修请找经过训练之专门人员，维修
时请注意安全。

⏹机械运转中请随时注意是否有异常之声响发生。

如果有请加以处理，以避免机械受到
损坏。

如果运转中发生异常，请依照本手册第五节所载之排除方法加以排除，切勿在
未停机及未关掉电源即排除异常。

⏹在长期不使用设备时，请将电源关闭。

电源打开的时候，控制器数据会做初始化处理，
所以在作业位置上电运行时，请确保已作业完成。

6.2 AGV驱动单元保养
6.2.1 电机保养
AGV的电机应该每六个月检查一次，如果AGV的电机和传动装置在工作中发出异常的噪声，请立刻让AGV停止工作，并请专业人士对其进行维修。

AGV的电机螺栓应该每周检查一次，如果发现电机固定螺栓已松动，请立刻紧固，若发现损坏的请立刻更换。

6.2.3 驱动轮与从动轮保养
AGV的驱动轮应该每周检查一次，检查项目如下：
（1）检查车轮表面是否有细小的裂纹；
（2）听车轮行驶时是否有异常的声响；
（3）检查车轮的磨损情况，如果发现驱动轮与从动轮磨损情况严重，请及时更换。

若不及时更换，可能会导致AGV小车对距离的计算精确度变低，影响AGV的导航系统性能。

6.3 AGV每日检查要点
6.4 AGV每周检查要点
6.5 AGV每月检查要点
除检查每日、每周要点所有项目外，每月还需清洁AGV车体和紧固其内部所有螺丝。