AGV的构成及结构优化方案

AGV由车体、蓄电池、充电装置、控制系统、驱动装置、转向装置、移载装置、安全装置等组成。

1.车体

车体由车架和相应的机械、电气结构（如减速箱、电动机、车轮等）组成。车架常采用焊接钢结构，要求有足够的刚性。

2.蓄电池与充电装置

AGV常采用24 V或48 V直流工业蓄电池为动力装置。

3.驱动装置

驱动装置是一个伺服驱动的变速控制系统，可驱动AGV运行并具有速度控制和制动能力。它由车轮、减速器、制动器、电动机及速度控制器等部分组成，并由计算机或人工进行控制。速度调节可采用脉宽调速或变频调速等方法。直线行走速度可达1 m/s，转弯时为0.2～0.5 m/s，接近停位点时为0.1 m/s。

4.转向装置

AGV常用运动方式设计有三种：只能向前；能向前与向后；能纵向、横向、斜向及回转全方位运动。转向装置的结构也有三种。

（1）铰轴转向式三轮车型。

如图7-34所示，车体的前部为一个铰轴转向车轮，同时也是驱动轮。转向和驱动分别由两个不同的电动机带动，车体后部为两个自由轮，由前轮控制转向实现单方向向前行驶。其结构简单、成本低，但定位精度较低。

（2）差速转向式四轮车型。

车体的中部有两个驱动轮，由两个电动机分别驱动；前后部各有一个转向轮（自由轮）。通过控制中部两个轮的速度比可实现车体的转向，并实现前后双向行驶和转向。这种车型结构简单，定位精度较高。

（3）全轮转向式四轮车型。

如图7-35所示，车体的前后部各有两个驱动和转向一体化车轮，每个车轮分别由各自的电动机驱动，可实现沿纵向、横向、斜向和回转方向任意路线行走，控制较复杂。

图7-34　铰轴转向式三轮车型

图7-35　全轮转向式四轮车型

5.控制系统(https://www.xing528.com)

AGV控制系统包括车上控制器和地面（车外）控制器，均采用微型计算机，通过通信进行联系。

AGV运行时，车上控制器通过通信系统从地面控制器接收指令并报告自己的状态。车上控制器可监控手动控制状态、安全装置启动与否、蓄电池状态、转向极限到达与否、制动器解脱与否、行走灯光状态、驱动和转向电动机控制状态，以及充电接触器的状态等。

地面控制器与AGV间可采用定点光导通信和无线局域网通信两种通信方式。采用无线通信方式时，地面控制器和AGV构成无线局域通信网，地面控制器和AGV在网络协议支持下交换信息。无线局域网通信要完成AGV的调度和交通管理。

6.移载装置

AGV用移载装置来装卸货物，即接受和卸下载荷。常见的AGV装卸方式可分为被动装卸和主动装卸两种。

采用被动装卸方式的AGV不具有完整的装卸功能，而是采用助卸方式，即配合装卸站或接收物料方的装卸装置来装卸。

常见的助卸装置有升降式台面和滚柱式台面两种，如图7-36所示。升降式台面下设有液压升降机构，高度可以自由调节。采用滚柱式台面的环境要求是站台必须带有动力传动辊道，AGV停靠在站台边，AGV上的辊道和站台上的辊道对接之后同步动作，实现货物移送。为了顺利移载，AGV必须精确停车才能与站台自动交换。

图7-36　常见助卸装置

主动装卸方式是指自动导引车自己具有装卸功能。常见的主动装卸方式有单面推拉式、双面推拉式、叉车式和机器人式四种。叉车式和机器人式分别如图7-37（a）和图7-37（b）所示。

图7-37　主动装卸方式

7.安全装置

为确保AGV在运行过程中自身的安全、现场人员及各类设备的安全，AGV将采取多级硬件、软件的安全措施。在AGV的前端，设有红外光非接触式防碰传感器和接触式防碰传感器（保险杠）。AGV安装醒目的信号灯和声音报警装置，以提醒周围的操作人员。一旦发生故障，AGV自动进行声、光报警，同时以无线通信方式通知AGV监控系统。

（1）障碍物接触式缓冲器。

障碍物接触式缓冲器是一种强制停车安全装置，它产生作用的前提是与其他物体相接触，使其发生一定的变形，从而触动有关限位装置，强行使AGV断电停车。

（2）障碍物接近传感器。

障碍物接近传感器是障碍物接触式缓冲器的辅助装置，是先于障碍物接触式缓冲器发生作用的安全装置。为了确保安全，障碍物接近传感器是一个多级的接近检测装置，在预定范围内检测障碍物。当障碍物进入预定的范围时，该传感器会使AGV降速行驶，而更加靠近障碍物时则会停车；当障碍物解除后，AGV将自动恢复正常行驶状态。障碍物接近传感器有激光式、超声波式、红外线式等多种类型。

（3）装卸移载货物执行机构的自动安全保护装置。

装卸移载货物执行机构的自动安全保护装置分机械和电气两大类，如位置定位装置、位置限位装置、货物位置检测装置、货物形态检测装置、货物位置对中机构、机构自锁装置等。