AGV系統(tǒng)介紹2014PPT課件

1、昆船AGV系統(tǒng)授課: :蔡穎杰昆船智能公司研發(fā)部 部長高級工程師第1頁/共112頁第2頁/共112頁2/8/2022課程內(nèi)容 1：總體介紹 （上午） AGV概述 昆船自主研發(fā)AGV技術(shù) 系統(tǒng)構(gòu)成等 2：單機(jī)介紹 （下午） 3：軟件介紹 （下午） AGV地面控制系統(tǒng) AGV監(jiān)控 4：應(yīng)用介紹 （下午） 自動化物流搬運(yùn) 輔助生產(chǎn)第3頁/共112頁2/8/2022第4頁/共112頁2/8/2022總體介紹內(nèi)容 AGV系統(tǒng)概述 昆船自主研發(fā)AGV技術(shù) 特點(diǎn) 系統(tǒng)構(gòu)成 應(yīng)用開發(fā)過程 系統(tǒng)模式第5頁/共112頁2/8/2022第6頁/共112頁2/8/2022廣義的定義輪式移動機(jī)器人（WMRWheeled

2、 Mobile Robot） 我們把具有以下性質(zhì)的機(jī)械，看作是機(jī)器人：1.代替人進(jìn)行工作能使用工具和機(jī)械2. 具有通用性根據(jù)不同工作狀況，相應(yīng)變化工作3. 直接對外界工作能夠根據(jù)計(jì)算結(jié)果，對外界直接產(chǎn)生作用第7頁/共112頁2/8/2022AGV是自動導(dǎo)引小車（Automated Guided Vehicle）的英文縮寫。是指裝備有電磁或光學(xué)等自動導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運(yùn)輸小車。AGV是一種以電池為動力，裝有非接觸導(dǎo)向裝置的無人駕駛自動化車輛。它的主要功能表現(xiàn)為能在計(jì)算機(jī)監(jiān)控下，按路徑規(guī)劃和作業(yè)要求，使小車較為精確地行走并?？康街付ǖ攸c(diǎn)，完成一系列作

3、業(yè)功能。 狹義的定義自動導(dǎo)引運(yùn)輸車AGV第8頁/共112頁2/8/2022第9頁/共112頁2/8/2022客戶中心物流上位調(diào)度系統(tǒng)地面控制系統(tǒng)自動導(dǎo)引車客戶搬運(yùn)請求搬運(yùn)命令第10頁/共112頁2/8/2022按導(dǎo)引方式：直接坐標(biāo)導(dǎo)引 電磁導(dǎo)引 磁帶導(dǎo)引 光學(xué)導(dǎo)引激光導(dǎo)引 慣性導(dǎo)引 圖象識別導(dǎo)引 GPS導(dǎo)引第11頁/共112頁2/8/2022 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的行駛路徑上埋設(shè)金屬線，并在金屬線加載導(dǎo)引頻率，通過對導(dǎo)引頻率的識別來實(shí)現(xiàn)AGV的導(dǎo)引。電磁導(dǎo)引主要優(yōu)點(diǎn)是引線隱蔽，不易污染和破損，導(dǎo)引原理簡單而可靠，便于控制和通訊，對聲光無干擾，制造

4、成本較低。第12頁/共112頁2/8/2022電磁導(dǎo)引原理1. 電磁感應(yīng)傳感器主要是由兩個感應(yīng)線圈組成的，可同時采入導(dǎo)引線的感應(yīng)信號。2. 通過比較兩個線圈中信號的強(qiáng)弱便能得到電磁感應(yīng)傳感器的偏移量，通過一定的導(dǎo)引計(jì)算后就可實(shí)現(xiàn)AGV的電磁導(dǎo)引。第13頁/共112頁2/8/2022磁帶導(dǎo)引技術(shù)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，通過磁感應(yīng)信號實(shí)現(xiàn)導(dǎo)引。磁帶導(dǎo)引靈活性比較好，改變或擴(kuò)充路徑較容易，磁帶鋪設(shè)也相對簡單。但此導(dǎo)引方式易受環(huán)路周圍金屬物質(zhì)的干擾，由于磁帶外露，易被污染難以避免機(jī)械損傷，因此導(dǎo)引的可靠性受外界因素影響較大。適合于環(huán)境條件較好，地面無金屬物質(zhì)干擾的場合。

5、第14頁/共112頁2/8/2022慣性導(dǎo)引是在AGV上安裝陀螺儀，在行駛區(qū)域的地面上安裝定位塊，AGV可通過對陀螺儀偏差信號與行走距離編碼器信號的綜合計(jì)算，及地面定位塊信號的比較校正來確定自身的位置和方向，從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)引。此項(xiàng)技術(shù)在航天和軍事上較早運(yùn)用，其主要優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)先進(jìn)，定位準(zhǔn)確性高，靈活性強(qiáng)，便于組合和兼容，適用領(lǐng)域廣，已被國外的幾家AGV生產(chǎn)廠采用。第15頁/共112頁2/8/2022激光導(dǎo)引是在AGV行駛路徑的周圍安裝位置精確的激光反射板，AGV通過發(fā)射激光束，同時采集由反射板反射的激光束，來確定其當(dāng)前的位置和方向，并通過連續(xù)的三角幾何運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)AGV的導(dǎo)引。此項(xiàng)技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是，A

6、GV定位精確；地面無需其他定位設(shè)施；行駛路徑可靈活多變，能夠適合多種現(xiàn)場環(huán)境，它是目前國外許多AGV生產(chǎn)廠家優(yōu)先采用的先進(jìn)導(dǎo)引方式。第16頁/共112頁2/8/2022按驅(qū)動方式：單輪驅(qū)動（SDSteer Driving）差速驅(qū)動（DIFFDifferential Driving ）全方位驅(qū)動（QUADQuad Motion）第17頁/共112頁2/8/2022按移載方式：輥道式 叉式 推挽式 背馱式 第18頁/共112頁2/8/2022第19頁/共112頁2/8/2022第20頁/共112頁2/8/2022第21頁/共112頁2/8/2022第22頁/共112頁2/8/2022第23頁/共1

7、12頁2/8/2022第24頁/共112頁2/8/2022 以節(jié)約人力為目的的原料搬運(yùn) 以安全為目的的原料搬運(yùn) 對柔性裝配線的需求 不適宜人工作的特殊場合第25頁/共112頁2/8/2022 AGV的智能水平將日益提高 AGV的動力性能將日趨強(qiáng)勁 AGV的綜合技術(shù)將更加復(fù)雜化 AGV的應(yīng)用將日益普遍第26頁/共112頁2/8/2022第27頁/共112頁2/8/2022市場對AGV的需求公司長遠(yuǎn)發(fā)展的需要 2000年6月，分別由國防科工委、云南省科技廳、昆船集團(tuán)公司正式立項(xiàng)，于2004年10月分別完成了國防科工委及云南省的AGV系統(tǒng)科技攻關(guān)項(xiàng)目。1999年11月，我公司先后順利完成了青島頤中、

8、云南紅河煙廠的物流自動化項(xiàng)目。 從2004年5月開始，昆船公司利用自主AGV技術(shù)先后成功實(shí)施了多個不同導(dǎo)引形式的AGV工程項(xiàng)目，均受到用戶的好評。第28頁/共112頁2/8/2022主要技術(shù)指標(biāo)如下：定位精度： 5 mm系統(tǒng)調(diào)度能力： 10 輛系統(tǒng)通訊： 無線以太網(wǎng)系統(tǒng)可靠性： 97 昆船自主AGV技術(shù)的研發(fā)瞄準(zhǔn)了當(dāng)今世界領(lǐng)先水平的導(dǎo)航控制技術(shù)，結(jié)合多年來從引進(jìn)技術(shù)的工程項(xiàng)目中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，在充分掌握和理解了國外技術(shù)的前提下，對AGV的主要技術(shù)實(shí)施再創(chuàng)新，使其更加符合中國市場的需求。其技術(shù)內(nèi)容和主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了國外同類產(chǎn)品的水平。 第29頁/共112頁2/8/2022AGV應(yīng)用項(xiàng)目AGV資源模

9、型AGV控制軟件用開發(fā)平臺描述和構(gòu)建AGV項(xiàng)目用運(yùn)行平臺執(zhí)行和實(shí)現(xiàn)AGV項(xiàng)目用戶對導(dǎo)引形式，驅(qū)動形式的偏好用戶不同執(zhí)行機(jī)構(gòu)的需求運(yùn)行路徑的復(fù)雜多變和持續(xù)完善 運(yùn)行流程的復(fù)雜多變和持續(xù)完善外圍協(xié)作設(shè)備的多樣性設(shè)計(jì)思想第30頁/共112頁2/8/2022 設(shè)計(jì)的目標(biāo)快速開發(fā)快速部署快速應(yīng)用可配置的AGV車載控制系統(tǒng)可配置的AGV地面控制系統(tǒng)第31頁/共112頁2/8/2022支持的系統(tǒng)AGV系統(tǒng)運(yùn)行平臺操作系統(tǒng)（車載控制、任務(wù)管理、車輛管理、交通管理、IO管理、無線通訊、圖形監(jiān)控）不同的應(yīng)用系統(tǒng)煙草行業(yè)鋼鐵行業(yè)激光導(dǎo)引電磁導(dǎo)引汽車行業(yè)造紙行業(yè)磁帶導(dǎo)引陀螺導(dǎo)引不同類型系統(tǒng)不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)第32頁/共11

10、2頁2/8/2022第33頁/共112頁2/8/2022特點(diǎn)AGV系統(tǒng)是一個包括光、機(jī)、電、控制、通信等技術(shù)的綜合系統(tǒng)，具有以下特點(diǎn)： 1柔性規(guī)劃：AGV的柔性主要表現(xiàn)在其路徑規(guī)劃上。路徑規(guī)劃是實(shí)施AGV應(yīng)用項(xiàng)目的一個重要步驟，即應(yīng)用專門的規(guī)劃工具在生產(chǎn)車間的背景圖上規(guī)劃出AGV車輛行駛的路徑和?？康恼九_。因此可以根據(jù)實(shí)際需要來規(guī)劃AGV車輛行走的路徑，對于使用激光導(dǎo)引的AGV的系統(tǒng)，甚至可以在系統(tǒng)開始正式的運(yùn)行之后再根據(jù)需要修改AGV車輛行走的路徑，因此AGV系統(tǒng)具有很強(qiáng)的柔性。第34頁/共112頁2/8/2022特點(diǎn) 2智能：AGV系統(tǒng)是一個智能化的系統(tǒng)，它能夠根據(jù)搬運(yùn)任務(wù)和路徑的情況動態(tài)

11、安排AGV車輛的運(yùn)行，如AGV系統(tǒng)能夠調(diào)度離任務(wù)起點(diǎn)最近的AGV車輛執(zhí)行任務(wù)。當(dāng)路徑被阻塞時，能夠指揮AGV車輛選擇其它的路徑行走等。 3適應(yīng)性強(qiáng)：物料是放置于專門的托盤上由AGV進(jìn)行運(yùn)送的，只要設(shè)計(jì)相應(yīng)的托盤，AGV車輛就可以用于運(yùn)送不同的物料。在涉及到的物料種類較多的生產(chǎn)過程中，AGV系統(tǒng)有很強(qiáng)的適應(yīng)性。AGV車輛也可以代替人類應(yīng)用于一些特殊的，如有毒有害的環(huán)境中。第35頁/共112頁2/8/2022特點(diǎn) 4安全可靠：AGV系統(tǒng)有專門的軟件模塊控制整個系統(tǒng)的交通，再加上各臺AGV車輛上安裝的防碰撞機(jī)構(gòu)，能夠保證車輛之間以及車輛與環(huán)境物體之間的安全。由于物料是放置于專門的托盤上由AGV進(jìn)行運(yùn)

12、送的，所以能夠保證物料在運(yùn)送期間的安全，避免因?yàn)檫\(yùn)輸時的碰撞而造成的損失。由于AGV系統(tǒng)的運(yùn)行過程不需要人工干預(yù)，因此不僅可以節(jié)省勞動力，還能夠避免人為因素對生產(chǎn)的影響。第36頁/共112頁2/8/2022特點(diǎn) 5易于與其它系統(tǒng)進(jìn)行集成：AGV系統(tǒng)是一個完整的系統(tǒng)，它通過以太網(wǎng)對外提供調(diào)用的接口和相應(yīng)的協(xié)議，因此很容易與現(xiàn)有的生產(chǎn)管理系統(tǒng)進(jìn)行集成。并能夠方便地統(tǒng)計(jì)出生產(chǎn)過程的物料消耗等數(shù)據(jù)，對生產(chǎn)計(jì)劃的制定有很大的參考作用。 6環(huán)保：AGV車輛是使用的動力能源是充電電池，因此AGV車輛的運(yùn)行不會對生產(chǎn)環(huán)境造成破壞，因此AGV車輛特別適合于一些對環(huán)境質(zhì)量要求較高的場合，如食品、藥品等行業(yè)。第37

13、頁/共112頁2/8/2022第38頁/共112頁2/8/2022第39頁/共112頁2/8/2022構(gòu)成 AGV調(diào)度計(jì)算機(jī) AGV監(jiān)控計(jì)算機(jī) AGV車輛第40頁/共112頁2/8/2022構(gòu)成第41頁/共112頁2/8/2022第42頁/共112頁2/8/2022第43頁/共112頁2/8/2022平臺結(jié)構(gòu) 平臺本身和具體的應(yīng)用項(xiàng)目相互獨(dú)立。 平臺包括構(gòu)成平臺的各種軟件， 應(yīng)用項(xiàng)目則是使用平臺提供的軟件根據(jù)具體應(yīng)用項(xiàng)目的需求而產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)。 平臺加上應(yīng)用項(xiàng)目數(shù)據(jù)就構(gòu)成了最終部署的應(yīng)用環(huán)境。第44頁/共112頁2/8/2022系統(tǒng)構(gòu)架 設(shè)計(jì)平臺和運(yùn)行平臺分離第45頁/共112頁2/8/202

14、2平臺結(jié)構(gòu) 開發(fā)平臺和運(yùn)行平臺的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 開發(fā)平臺包括系統(tǒng)規(guī)劃工具和系統(tǒng)定義工具 運(yùn)行平臺包括AGV地面控制系統(tǒng)、監(jiān)控和車載系統(tǒng)第46頁/共112頁2/8/2022第47頁/共112頁2/8/2022平臺結(jié)構(gòu)下的應(yīng)用開發(fā)過程 1. 使用開發(fā)平臺中的規(guī)劃工具規(guī)劃系統(tǒng)的路徑、車輛類型等信息。 2. 使用定義工具定義系統(tǒng)的運(yùn)行流程、系統(tǒng)規(guī)模等信息。系統(tǒng)提供一個可靈活定義系統(tǒng)流程的工具語言AGVScript，使得應(yīng)用開發(fā)時能夠方便地進(jìn)行二次定義開發(fā)。 3. 將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到運(yùn)行平臺。運(yùn)行平臺根據(jù)開發(fā)平臺提供的數(shù)據(jù)就可以控制所有AGV車輛協(xié)同、高效地完成搬運(yùn)任務(wù)。第48頁/共112頁2/8/2022應(yīng)用

15、開發(fā) 應(yīng)用項(xiàng)目開發(fā)過程數(shù)據(jù)流向第49頁/共112頁2/8/2022第50頁/共112頁2/8/2022系統(tǒng)運(yùn)行模式 以AGV地面控制系統(tǒng)為核心的系統(tǒng)運(yùn)行模式第51頁/共112頁2/8/2022系統(tǒng)運(yùn)行模式 AGV地面控制系統(tǒng)接受上位控制計(jì)算機(jī)發(fā)出的任務(wù)啟動命令后，啟動相應(yīng)的物料搬運(yùn)任務(wù)。 車輛管理根據(jù)AGV的任務(wù)執(zhí)行情況調(diào)度AGV執(zhí)行任務(wù)，并通過無線電將命令發(fā)送到AGV。 AGV隨時報(bào)告車輛位置、狀態(tài)信息及任務(wù)執(zhí)行信息。 交通管理根據(jù)各AGV的位置，確認(rèn)每一輛AGV下一步應(yīng)該走的路徑。第52頁/共112頁2/8/2022系統(tǒng)運(yùn)行模式 AGV地面控制系統(tǒng)接受上位控制計(jì)算機(jī)發(fā)出的任務(wù)啟動命令后，啟

16、動相應(yīng)的物料搬運(yùn)任務(wù)。 車輛管理根據(jù)AGV的任務(wù)執(zhí)行情況調(diào)度AGV執(zhí)行任務(wù)，并通過無線電將命令發(fā)送到AGV。 AGV隨時報(bào)告車輛位置、狀態(tài)信息及任務(wù)執(zhí)行信息。 交通管理根據(jù)各AGV的位置，確認(rèn)每一輛AGV下一步應(yīng)該走的路徑。第53頁/共112頁2/8/2022系統(tǒng)運(yùn)行模式 任務(wù)管理根據(jù)AGV任務(wù)執(zhí)行信息報(bào)告上位控制計(jì)算機(jī)。 地面控制系統(tǒng)在必要時使用輸入輸出模塊控制外圍設(shè)備，如通過數(shù)字IO模塊啟動或停止充電站。 地面控制系統(tǒng)把各種AGV系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)發(fā)送給圖形監(jiān)控系統(tǒng)，圖形監(jiān)控使用這些運(yùn)行狀態(tài)構(gòu)建各種監(jiān)控界面，供系統(tǒng)維護(hù)人員監(jiān)控系統(tǒng)。第54頁/共112頁2/8/2022第55頁/共112頁2/8

17、/2022第56頁/共112頁2/8/2022 2004年1012月，在云南某汽車制造廠實(shí)施了在線發(fā)動機(jī)及后橋裝配系統(tǒng)，采用了電磁導(dǎo)引、差速驅(qū)動型AGV。第57頁/共112頁2/8/2022 2004年12月2005年1月，在上海某職業(yè) 培訓(xùn)中心實(shí)施了工件運(yùn)輸AGV系統(tǒng)，一套地面控制系統(tǒng)對不同樓層的AGV進(jìn)行控制，采用了磁帶導(dǎo)引，差速驅(qū)動型AGV（推挽機(jī)構(gòu)）。第58頁/共112頁2/8/2022 2005年8月2005年9月，在北京某學(xué)院實(shí)施了教學(xué)試驗(yàn)型AGV系統(tǒng)，采用了電磁導(dǎo)引，單輪驅(qū)動型AGV（輥道機(jī)構(gòu)）。第59頁/共112頁2/8/2022 2005年11月實(shí)施的深圳某自動化倉庫AGV系

18、統(tǒng)，采用了激光導(dǎo)引，單輪驅(qū)動型AGV（后叉式機(jī)構(gòu)）。第60頁/共112頁2/8/2022混合導(dǎo)引翻箱式AGV：第61頁/共112頁2/8/2022激光導(dǎo)引全方位AGV：第62頁/共112頁2/8/2022 車載控制（VCU）功能 自動控制行走（上位/本地） 本地路徑搜索 手動控制行走 安全防護(hù) 障礙物探測 防撞擋板 急停按鈕 內(nèi)部急停 聲光報(bào)警 第63頁/共112頁2/8/2022第64頁/共112頁2/8/2022伺服放大驅(qū)動電機(jī)距離編碼器伺服放大轉(zhuǎn)向電機(jī)轉(zhuǎn)向編碼器導(dǎo)引器件PLC控制器其他外部硬件工業(yè)控制計(jì)算機(jī)車載顯示器車載鍵盤無線通訊手動控制器執(zhí)行機(jī)構(gòu)第65頁/共112頁2/8/2022

19、車載監(jiān)控狀態(tài)信息顯示操作信息顯示運(yùn)行信息顯示調(diào)試命令 移動命令 校準(zhǔn)命令 數(shù)字量輸出設(shè)置 模擬量輸出設(shè)置系統(tǒng)診斷 事件信息顯示、存盤 狀態(tài)信息顯示、存盤 底層通信數(shù)據(jù)存盤第66頁/共112頁2/8/2022 車載控制的特點(diǎn)（VCU）實(shí)時多任務(wù)操作系統(tǒng)軟件模塊化設(shè)計(jì)（適用于多種導(dǎo)引方式）為用戶提供更多的本地調(diào)試命令為用戶開放部分車載執(zhí)行程序提供在線錯誤診斷信息和解決方案為用戶提供更多車量運(yùn)行信息第67頁/共112頁2/8/2022導(dǎo)引算法：Speed = f (X,Y, ) Steer = f (X,Y, )路徑規(guī)劃信息陀螺信號定位信號轉(zhuǎn)向控制驅(qū)動控制啟動加速控制停車減速控制自動裝卸功能手動控制

20、障礙探測功能車載診斷功能路徑搜索段(路徑)表自動充電功能與上位通訊接口手動裝卸功能第68頁/共112頁2/8/2022第69頁/共112頁2/8/2022軟件包括 AGV地面控制系統(tǒng) AGV監(jiān)控第70頁/共112頁2/8/2022第71頁/共112頁2/8/2022地面控制系統(tǒng) AGV地面控制系統(tǒng)是AGV系統(tǒng)的核心，它根據(jù)上位系統(tǒng)下達(dá)的任務(wù)，統(tǒng)籌調(diào)度AGV車輛，完成任務(wù)，并統(tǒng)一指揮AGV車輛交通避免車輛碰撞，同時自動管理車輛充電，并完成和外圍設(shè)備的通信。第72頁/共112頁2/8/2022消息總線 消息總線連接系統(tǒng)中的各個模塊，轉(zhuǎn)發(fā)消息第73頁/共112頁2/8/2022使用無線以太網(wǎng) AGV

21、車輛和上位計(jì)算機(jī)之間采用成熟無線以太網(wǎng)（ 802.11 b/g）進(jìn)行通信無線客戶端無線客戶端有線網(wǎng)有線網(wǎng)無線接入點(diǎn)無線接入點(diǎn)第74頁/共112頁2/8/2022功能結(jié)構(gòu)第75頁/共112頁2/8/2022模塊介紹（1） 任務(wù)管理模塊：根據(jù)任務(wù)流程，對任務(wù)進(jìn)行解析執(zhí)行，對外提供啟動任務(wù)、停止任務(wù)等接口。當(dāng)任務(wù)太多，而沒有空閑的AGV時，需將任務(wù)暫時儲存起來，然后按順序逐步完成。各種任務(wù)還需有等級之分，等級高的任務(wù)將優(yōu)先執(zhí)行。其中有些任務(wù)是必須立即執(zhí)行的，如AGV充電任務(wù)。第76頁/共112頁2/8/2022模塊介紹（2） 車輛管理模塊：根據(jù)即時的AGV車輛位置和狀態(tài)，選擇距目標(biāo)點(diǎn)最近（含各路段加

22、權(quán)值計(jì)算結(jié)果）的空閑小車執(zhí)行任務(wù)。根據(jù)所須執(zhí)行的任務(wù)，以及各臺AGV的當(dāng)前位置來優(yōu)化AGV的分配。這種優(yōu)化計(jì)算必須連續(xù)進(jìn)行，當(dāng)某臺AGV被分配給某個任務(wù)后， AGV和任務(wù)之間沒有進(jìn)行穩(wěn)定的關(guān)聯(lián)，在AGV行駛的期間，有可能選擇別的更合適的AGV來完成此項(xiàng)任務(wù)。只有當(dāng)該AGV行駛到距目標(biāo)點(diǎn)的前一點(diǎn)時，AGV和任務(wù)之間才會變?yōu)榉€(wěn)定的關(guān)聯(lián)。第77頁/共112頁2/8/2022模塊介紹（3） 交通管理模塊：本模塊對管轄內(nèi)的所有AGV車輛進(jìn)行實(shí)時控制和管理。AGV嚴(yán)格遵循規(guī)劃路徑行駛，彼此獨(dú)立行駛和作業(yè)，能相互讓車。每臺AGV的工作都須在上位系統(tǒng)監(jiān)視下進(jìn)行，AGV隨時要向系統(tǒng)報(bào)告自己的工作狀態(tài)。即：在其運(yùn)

23、行時必須隨時向系統(tǒng)申請下一步將要行走的路徑段，如果該路徑段已被其他車輛占有，此臺AGV就不能向前行駛，必須等到其它車輛釋放路徑段后方可繼續(xù)前進(jìn)。第78頁/共112頁2/8/2022模塊介紹（4） 通訊管理模塊：對系統(tǒng)通訊協(xié)議、規(guī)則、方法、過程和結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)一管理。因?yàn)楦髯酉到y(tǒng)對于通信效率的要求的差別，通信設(shè)備不同，所以通訊管理模塊下面劃分為各種通信接口，如AGV通訊接口、IO通信接口等。 IO管理：管理和地面控制系統(tǒng)相連的外圍設(shè)備，如充電器、可控電梯、可控門等。第79頁/共112頁2/8/2022模塊介紹（5） 車輛驅(qū)動模塊：負(fù)責(zé)車輛管理模塊發(fā)出到小車命令的驅(qū)動，并向車輛管理和交通管理模塊報(bào)告小

24、車的狀態(tài)和任務(wù)執(zhí)行情況。 車輛仿真：AGV仿真管理能夠仿真AGV車輛的運(yùn)行。用于在沒有實(shí)際的AGV車輛的時候?qū)δ繕?biāo)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。第80頁/共112頁2/8/2022第81頁/共112頁2/8/2022監(jiān)控 AGV監(jiān)控是一個圖形監(jiān)控系統(tǒng)，是AGV系統(tǒng)的人機(jī)界面。在AGV地面控制系統(tǒng)運(yùn)行時，只要啟動AGV監(jiān)控就可以監(jiān)視和查看小車的運(yùn)行情況，包括車上是否有貨、車是否產(chǎn)生了急停等，另外還可以從監(jiān)控系統(tǒng)中下發(fā)任務(wù)、查看命令等。第82頁/共112頁2/8/2022監(jiān)控界面第83頁/共112頁2/8/20223D 監(jiān)控界面第84頁/共112頁2/8/2022功能結(jié)構(gòu)第85頁/共112頁2/8/2022監(jiān)

25、控功能 任務(wù)監(jiān)控提供任務(wù)啟動、取消、運(yùn)行狀態(tài)顯示以及查看任務(wù)詳細(xì)信息的的圖形界面。 車輛監(jiān)控是監(jiān)控系統(tǒng)的最主要模塊，它根據(jù)小車運(yùn)行情況提供動態(tài)的矢量圖形（由AutoCAD產(chǎn)生DXF文件）顯示，矢量圖形可以由顏色顯示小車狀態(tài)，如紅色表示小車急停、藍(lán)色表示小車阻塞等，同時車輛監(jiān)控還提供察看車輛詳細(xì)信息等功能的圖形操作界面。 IO監(jiān)控：提供數(shù)字輸入輸出（IO）模塊狀態(tài)查看、IO點(diǎn)狀態(tài)設(shè)置的圖形化界面。第86頁/共112頁2/8/2022監(jiān)控功能 交通監(jiān)控：提供對車輛驅(qū)動模塊的各種監(jiān)控界面。 車輛驅(qū)動監(jiān)控：提供對車輛驅(qū)動模塊的各種監(jiān)控界面。 通信監(jiān)控：提供查看地面控制系統(tǒng)當(dāng)前的通信連接狀態(tài)和跟蹤通信的

26、各種圖形界面。 仿真監(jiān)控：包括察看仿真車輛詳細(xì)信息等功能，提供設(shè)置仿真小車狀態(tài)如電量等設(shè)置的圖形界面。第87頁/共112頁2/8/2022第88頁/共112頁2/8/2022應(yīng)用模式 自動化物料搬運(yùn)：利用AGV車輛為自動化生產(chǎn)線運(yùn)送生產(chǎn)原料和成品等。 輔助自動化生產(chǎn)裝配線：利用AGV去輔助自動化裝配線進(jìn)行裝配工作。第89頁/共112頁2/8/2022第90頁/共112頁2/8/2022生產(chǎn)物料配送型應(yīng)用特點(diǎn) AGV系統(tǒng)根據(jù)接收到的物料搬運(yùn)任務(wù)，統(tǒng)籌調(diào)度系統(tǒng)內(nèi)的各臺AGV車輛，以最優(yōu)的方式完成其上位系統(tǒng)下達(dá)的各個搬運(yùn)任務(wù)。 在AGV系統(tǒng)控制軟件的控制下，各臺AGV車輛沿著預(yù)先設(shè)定的路線自動高效地

27、進(jìn)行物料搬運(yùn)。在需要的時候AGV系統(tǒng)會進(jìn)行一些系統(tǒng)的操作，如及時調(diào)度AGV車輛進(jìn)行自動充電、控制相關(guān)的外圍設(shè)備如房間的自動門等。 AGV系統(tǒng)以其很大的柔性，被應(yīng)用于對生產(chǎn)過程提供支持的物流系統(tǒng)中。第91頁/共112頁2/8/2022生產(chǎn)物料配送物流系統(tǒng) 在生產(chǎn)物料配送應(yīng)用模式下，AGV系統(tǒng)屬于設(shè)備層的子系統(tǒng)。其與穿梭車、輸送機(jī)等設(shè)備系統(tǒng)構(gòu)成整個物流系統(tǒng)的執(zhí)行層。第92頁/共112頁2/8/2022生產(chǎn)物料配送型應(yīng)用地圖第93頁/共112頁2/8/2022生產(chǎn)物料配送型應(yīng)用對象 裝卸貨站臺：用圓圈表示。AGV車輛在裝卸貨站臺處進(jìn)行裝卸貨操作。 停位站臺：用三角形表示。用于讓空閑的AGV車輛?？?。

28、當(dāng)系統(tǒng)啟動的任務(wù)小于系統(tǒng)的執(zhí)行能力時，系統(tǒng)中會出現(xiàn)空閑的AGV車輛?？臻e的AGV車輛會行駛到最近的停位站臺進(jìn)行?？?。停位站臺的分布位置對系統(tǒng)的效率有很大的影響。第94頁/共112頁2/8/2022生產(chǎn)物料配送型應(yīng)用對象 充電站臺：用正方形表示。當(dāng)AGV車輛工作了一段時間之后，AGV車輛會變?yōu)榈碗娏繝顟B(tài)，此時AGV系統(tǒng)會啟動AGV充電任務(wù)，指揮AGV車輛進(jìn)行充電。AGV車輛在充電站臺處進(jìn)行充電。AGV車輛充電完成之后，其電量狀態(tài)又變?yōu)楦唠娏繝顟B(tài)。 路徑：路徑包括點(diǎn)和段兩種對象。點(diǎn)是連接多條段的連接點(diǎn)或段的端點(diǎn)。段是連接兩個點(diǎn)之間的路徑。點(diǎn)和段共同組成一個復(fù)雜的AGV路徑規(guī)劃地圖。點(diǎn)有坐標(biāo)等信息。

29、段有構(gòu)成段的圖形信息。第95頁/共112頁2/8/2022生產(chǎn)物料配送型應(yīng)用對象 AGV車輛：以圖形化的形式展現(xiàn)AGV車輛的位置和狀態(tài)。以圖形的位置和方向表示AGV的位置和方向。以圖形的顏色表示AGV的狀態(tài)，AGV的狀態(tài)定義在各個應(yīng)用項(xiàng)目中不同。 背景圖形：代表場景中的其它生產(chǎn)設(shè)備和建筑物等，使得圖形監(jiān)控界面能夠直觀地展現(xiàn)給操作人員。第96頁/共112頁2/8/2022生產(chǎn)物料配送型應(yīng)用任務(wù)示例 AGV系統(tǒng)的上位系統(tǒng)（通常是企業(yè)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)）向AGV調(diào)度系統(tǒng)發(fā)出一個搬運(yùn)請求，從3號站臺將一箱生產(chǎn)原料搬運(yùn)到9號站臺。 于是AGV系統(tǒng)將委派距離3號站臺最近的3號AGV車輛執(zhí)行此任務(wù)。在AGV系統(tǒng)

30、的控制之下，3號AGV車輛行走到3號站臺，然后進(jìn)行裝貨，之后沿著最短的行走路徑行走到9號站臺，并卸貨。卸貨完成之后AGV系統(tǒng)通知其上位系統(tǒng)搬運(yùn)完成。 搬運(yùn)完成之后AGV系統(tǒng)指揮3號AGV車輛回停位站臺等待新的任務(wù)。第97頁/共112頁2/8/2022第98頁/共112頁2/8/2022發(fā)動機(jī)熱試 特點(diǎn) 系統(tǒng)包括任務(wù)調(diào)度和AGV系統(tǒng) 以任務(wù)管理的形式控制整個系統(tǒng)的運(yùn)作 任務(wù)管理產(chǎn)生任務(wù) AGV系統(tǒng)執(zhí)行任務(wù)第99頁/共112頁2/8/2022發(fā)動機(jī)熱試 發(fā)動機(jī)熱試：子系統(tǒng)間關(guān)系第100頁/共112頁2/8/2022發(fā)動機(jī)熱試軟件構(gòu)成 任務(wù)調(diào)度：從站臺管理獲取站臺的狀態(tài)，根據(jù)預(yù)先定義的策略和發(fā)動機(jī)信息產(chǎn)生任務(wù)，并將任務(wù)發(fā)送給AGV系統(tǒng)