AGV智能物流裝備

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AGV智能物流裝備宜賓職業技術學院是由宜賓市人民政府舉辦的全日制綜合性普通高等職業院校，學院是「國家示範性高等職業院校建設計劃」骨幹高職院校立項建設單位之一，四川省優質高等職業院校建設計劃項目建設單位，國家鄉村振興示範優質校，四川省高水平高職學校和高水平專業群建設計劃項目建設單位。學院占地面積829 畝，教職員工718 人，在校生規模13445人。下設馬克思主義學院、電子信息與人工智能學院、智能製造學院、現代農業學院、經貿管理學院、五糧液技術與食品工程學院、新材料與化工能源學院、文創與旅遊學院、建築與環境學院、人文與社會學院等12 個二級學院，54 個大專招生專業。學院先後建成國家級、省級以上重點專業10 個，37 門國家級、省級精品課程、省級「課程思政」示範課程、精品資源共享課程、精品在線開放課程，教育教學質量工程項目數量始終處於全省高職院校的第一梯隊。建立「雙師結構」教學團隊21個，建成省級教學名師工作室2 個，省級技能大師工作室1 個、市級技能大師工作室2 個。教學儀器設備總值近1.7 億元，建有10 個生產性實訓基地，199 個穩定的校外實訓基地；設有國家職業技能鑑定機構。

目錄

簡介

智能物流機器人領域屬國家重點發展行業，據中國產業信息網發布的《2015-2022 年中國工業機器人市場全景調研及投資戰略諮詢報告》，權威機構保守估計，截止2020 年，智能物流機器人市場複合增長率在30%以上，市場規模達千億元人民幣以上。

智能物流裝備與下遊行業密切相關，幾乎覆蓋全部工業製造領域。宜賓職業技術學院與四川六齊元科技公司共同研發的AGV 智能物流小車作為基礎平台，根據客戶企業的需求，提供個性化的解決方案。現階段我們的AGV 智能物流裝備主要在汽車、軌道交通、家電、電子等行業的應用較多，如對汽車發動機生產、車身焊接柔性生產、動車修構架組裝後的質量檢查驗收等，AGV 項目採用先進的自動控制解決方案,包含導航技術、硬件、軟件，現已擁有25000+台成功案例，可以在任何應用領域實現出色的全面車輛控制功能。

AGV 智能物流小車利用國際領先算法，擁有智能調度系統。基於無軌導航系統的解決方案，支持多模式導航系統，通過獨特的Adapter（適配）技術，可以快速適配不同的軟件，自動化硬件和不同品牌的AGV，對接各種智能化設備，使多機器人協同物流，實現同一場景內不同品牌的AGV 調度，快速集成到現有的智能物流系統中。該解決方案成功實施多地智能工廠、無人工廠實際運行案例，成功應用於航天軍工，裝備製造，金屬製造，注塑及3C 電子等行業，最終使AGV 的導入時間和效果得到極大的改善。

以我單位給四川國軟科技發展有限責任公司的動車構架動態檢查AGV 智能物流機器人為例進行介紹：

整個系統中，設置AGV+機器人、現場控制櫃、導航磁條、充電樁來完成整個現場系統的布置。現場控制櫃內的服務器通過網線接入附近的交換機，通過動車段內部有線網絡與機房的中心服務器連接，實現網絡共享和安全中心的復示。動態構架檢查機器人和現場服務器通過Wifi 模塊無線連接。自動充電時，機器人通過地面導航磁條自動行駛到充電樁處進行充電，總體

系統布局圖如圖1 所示。圖1 西安構架動態檢查卡控裝置系統布局圖AGV 智能物流機器人平台用於西安構架動態檢查卡控裝置項目，在此平台上集成電子顯微、攝像頭等採集裝置，並通過該平台完成CRH2、3 型動車組三、四、五級修構架檢修組裝後的質量檢查驗收。

依據作業指導書要求，AGV 和機器人協同動作，對動車轉向架架構各個部位進行自控和手控的檢查。通過AGV 的移動，機器人末端法蘭盤中心移動軌跡能確保相機覆蓋動車轉向架架構全部檢查區域。在自動模式下，AGV+機器人平台能按設定的移動路線自已完成相應軌跡的移動和定位，並配合視覺系統完成構架的相應攝像及外觀檢測，並傳輸信號給機器人或者PLC，對不良工件進行報警提醒人工復檢，對產品進行信息儲存。突破的關鍵技術：

（1）自動測距，精確控制機械手高度

升降機構採用成品的模組進行升降，模組選用絲槓式電缸單元，精確控制尺寸，高度方向定位通過在工裝托架上對應的合適位置加裝對射傳感器，通過機械手升降裝置上的激光測距傳感器對接確定高度位置，其結構如圖2，3 所示。升降模組上加裝激光測距傳感器，在每個檢測站點附近工裝支架上選擇合適位置水平向上固定反射板，AGV 到達站點後，通過激光測距傳感器檢測Z 軸距離，並根據不同站點零點位置進行數據對比，數據返回控制系統後，由控制系統控制升降模組調整機械手高度。

（2）鉸鏈結構，有效降低驅動輪震動驅動輪安裝於電機支架上，採用擺臂式結構，彎板裝於車體上，另一端通過減震彈簧與車體連接，在經過溝或檻時，會通過減震彈簧進行調整，保證抓地力。輔助輪採用大直徑的彈簧減震萬向輪，減少過溝震動。輪子採用的是天然橡膠形式的，低硬度降低車體的震動。採用鉸鏈結構，設計為類似於汽車獨立懸架，可以有效地降低AGV 過軌道時的震動，驅動機構如圖4所示。

（3）檢測裝置，保證圖像採集系統的精度圖像採集系統主要由三大部件組成：AGV 行走系統、機械手運動系統、圖像拍照系統。整個系統的誤差是逐級放大的，即AGV 行走系統的所產生的誤差會被機械手放大，機械手傳遞之後將誤差累積到了圖像拍照系統，因此，AGV 行走系統的反饋精度將直接決定整個圖像採集系統的精度。

為了保證每次在同一地點拍照的圖像位置相同，就需要確定構架和相機的坐標位置。因為整個系統地面和升降機是固定不動的，所以可設定為全局坐標參考系。

1）構架位置確定

經過現場的考察調研，構架每次放的位置是不確定的，需要進行精定位。AGV 每次進行檢查時，走到構架旁邊，通過AGV上的相機從上拍照構架的側架。通過地面的兩個坐標點和相機識別的輪廓線，就可以知道構架相對於全局坐標系（地面）的位置，包括X、Y 和傾斜角度，如圖5 所示。

構架的高度測量有兩種方式獲得，方法一，升降機的高度是通過升降機內部的位移傳感器進行控制的，根據現場了解到，可以將位移傳感器的數據取得，通過無線或是廠區內的無線進行數據共享，可以測得構架的高度。方法二，在定位完成構架的X、Y 方向後，相機從旁邊再拍攝一張照片，如圖6 所示，通過升降機的支撐臂的界面輪廓，相對於升降機立柱上的定位標識就可以確定升降機的高度，此時構架的X、Y、Z 和傾斜角度全都測量出來了。

2）機械手原點坐標確定

原點坐標位置包含有六個參數，即X、Y、Z 的平面坐標和沿着三個軸的旋轉角度（繞z 軸的滾動角、繞y 軸的俯仰角、繞x 軸的偏航角）。機械手原定坐標位置在AGV 車身上，因此就要對AGV 本體進行精定位。要將整個構架拍攝全面，那麼車體的位置和運動方式也應考慮。機械手安裝在AGV 車體上，由於機械手的運動，AGV 小車必須要有一個較好的剛度，以保證機械手在運動過程中不抖動。