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AGV(Automatic Guided Vehicle)——自動導(dǎo)引車是上世紀(jì)50年代發(fā)展起來的智能搬運(yùn)型機(jī)器人。AGV是現(xiàn)代工業(yè)自動化物流系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備之一，它是以電池為動力，裝備有電磁或光學(xué)等自動導(dǎo)航裝置，能夠獨(dú)立自動尋址，并通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制，完成無人駕駛及作業(yè)的設(shè)備。自從1913年美國福特汽車公司使用有軌底盤裝配車，1954年英國采用地下埋線電磁感應(yīng)導(dǎo)向車以來，到九十年代全世界擁有AGV(Automated Guided Vehicles)10萬臺以上。近年來，自動化技術(shù)呈現(xiàn)加速發(fā)展的趨勢，國內(nèi)自動化立體倉庫和自動化柔性裝配線進(jìn)入發(fā)展與普及階段。其中，在自動倉庫與生產(chǎn)車間之間，各工位之間，各段輸送線之間，AGV起了無可替代的重要作用，與傳統(tǒng)的傳送輥道或傳送帶相比，AGV輸送路線具有施工簡單、路徑靈活，不占用空間、較好的移動性、柔性等優(yōu)點(diǎn)。
1.1.1國外研究狀況
世界上第一臺AGV是美國Basrrett電子公司于20世紀(jì)50年代開發(fā)成功的，它是一種牽引式小車系統(tǒng)。小車中有一個真空管組成的控制器，小車跟隨一條鋼絲索導(dǎo)引的路徑行駛。
60年代和70年代初，除Basrrett公司以外，Webb和Clark公司在AGV市場中也占有相當(dāng)?shù)姆蓊~。在這個時(shí)期，歐洲的AGV技術(shù)發(fā)展較快，這是由于歐洲公司已經(jīng)對托盤的尺寸與結(jié)構(gòu)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，統(tǒng)一尺寸的托盆促進(jìn)了AGV的發(fā)展。歐洲的主要制造廠家有Schindler-Digitron, Wogner HJC, ACS,  BT. CFC, FATA, Saxby,  Denford和Blecbert等‘21。70年代中，歐洲約裝備了520個AGV系統(tǒng)，共有4800臺小車，1985年發(fā)展到一萬臺左右，為美、歐、日之首。在機(jī)械制造行業(yè)的應(yīng)用為:汽車工業(yè)(57%)，柔性制造系統(tǒng)FMS(8%)和柔性裝配系統(tǒng)FAS(4%)。
歐洲的AGV技術(shù)于80年代初，通過在美國的歐洲公司以許可證與合資經(jīng)營的方式轉(zhuǎn)移到美國。芝加哥的Keebler分發(fā)中心從歐洲引進(jìn)直接由計(jì)算機(jī)控制的AGV} 1981年John公司將AGV連接到AS/RS，以提供在制造過程中物料自動輸送和跟蹤。1984年，通用汽車公司便成為AGV的最大用戶，1986年已達(dá)1407臺(包括牽引式小車、叉式小車和單元裝載小車)，1987年又新增加1662臺。美國各公司在歐洲技術(shù)的基礎(chǔ)上將AGV發(fā)展到更為先進(jìn)的水平。他們采用更先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(可聯(lián)網(wǎng)于FMS或CIMS)，運(yùn)輸量更大，移載時(shí)問更短，具有在線充電功能，以便24小時(shí)運(yùn)行，小車和控制器可靠性更高‘31。此時(shí)美國的AGV生產(chǎn)廠商從23家(1983年)驟增至74家(1985年)。日本的第一家AGV工廠于1966年由一家運(yùn)輸設(shè)備供應(yīng)廠與美國的Webb公司合資開設(shè)。到1988年，日本AGV制造廠已達(dá)20多家，如大福、Fanuc公司、Murata(村田)公司等。到1986年，日本己累計(jì)安裝了2312個AGV系統(tǒng)，擁有5032臺AGV。
1.1.2國內(nèi)發(fā)展情況
國內(nèi)自主研發(fā)方面：六十年代開始研究。1976年，北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所研制的ZDB-1型自動搬運(yùn)車是最早的實(shí)用型AGV。1988年，原郵電部北京郵政科學(xué)技術(shù)研究所等單位研制了郵政樞紐AGV。1991年，中科院沈陽自動化所與新松機(jī)器人自動化股份有限公司為沈陽金杯汽車公司總裝線上設(shè)計(jì)的九臺自動裝配系統(tǒng)，并于1996年獲得國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步三等獎，是當(dāng)時(shí)國內(nèi)較先進(jìn)的使用型AGV。1992年，天津理工學(xué)院研制了核電站用光學(xué)導(dǎo)引AGV。1998年昆明船舶設(shè)備公司在紅河卷煙廠研究多模式激光導(dǎo)引無人自動車22輛，紅河項(xiàng)目于2002年獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎。同期天津師范大學(xué)、吉林大學(xué)、吉大易飛、北京軍區(qū)后勤部、北京機(jī)科發(fā)展公司、北京易亨集團(tuán)等也進(jìn)行了試驗(yàn)研究。
在引進(jìn)國外技術(shù)與產(chǎn)品方面：1980年，上海石化總廠為滌綸長絲作業(yè)從日本大福公司引進(jìn)國內(nèi)第一套AGVS。九十年代初，華寶空調(diào)裝配線上使用了日本進(jìn)口的電磁導(dǎo)引AGV。
1996年，玉溪卷煙廠首家在煙草行業(yè)引進(jìn)三星的52臺AGV，這是國內(nèi)企業(yè)中使用數(shù)量最多的AGV系統(tǒng)。河北承德輸送機(jī)械廠合資引進(jìn)美國WEBB公司AGV技術(shù)。天津理工學(xué)院研制的TIT-1全方位視覺引導(dǎo)自動車，屬國家863高科技項(xiàng)目，已通過鑒定，達(dá)到八十年代末國際先進(jìn)水平。九十年代中期，昆船公司在引進(jìn)國外最先進(jìn)AGV技術(shù)的基礎(chǔ)上，先后承擔(dān)了數(shù)十個AGV系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝；其水平代表了目前國內(nèi)的最高水平。昆明船舶設(shè)備公司研制的各種導(dǎo)引形式的AGV系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于煙草行業(yè)，汽車行業(yè)，造幣行業(yè)等。
目前全國AGVS不超過60套，AGV不超過400臺。其中煙草行業(yè)應(yīng)用最多，已有20家采用了AGV，絕大部分采用激光導(dǎo)引技術(shù)。
以中科院沈陽自動化所為金杯汽車公司設(shè)計(jì)的AGV系統(tǒng)為例進(jìn)行說明，中國科學(xué)院沈陽分院成功開發(fā)的自動導(dǎo)引車(AGV)和自動導(dǎo)引車系統(tǒng)(AGVS)主要用于汽車等生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)動態(tài)裝配，可提高裝配線的自動化水平。在中國汽車生產(chǎn)總裝線上首次使用具有自主版權(quán)的AGV產(chǎn)品和系統(tǒng)。沈陽金杯客車制造有限公司總裝車間有9臺AGV構(gòu)成的發(fā)動機(jī)、后橋、油箱裝配副環(huán)線，已經(jīng)投入生產(chǎn)運(yùn)行兩年。該AGV具有自動動態(tài)跟蹤、提升、定位、裝配功能，已達(dá)國際先進(jìn)水平。且獲得多項(xiàng)專利，如雙舉升載人自動裝配導(dǎo)引車、雙倍行程舉升裝置等。運(yùn)用該產(chǎn)品及系統(tǒng)技術(shù)可大大提高總裝生產(chǎn)線動態(tài)裝配的自動化程度，減少設(shè)備投資及提高生產(chǎn)效率。以金杯客車制造有限公司的9臺AGV應(yīng)用工程為例，據(jù)估算，一臺AGV國產(chǎn)價(jià)格要比進(jìn)口的便宜20萬元人民幣，應(yīng)用工程系統(tǒng)的設(shè)計(jì)調(diào)試技術(shù)費(fèi)的差額更大。
1.1.3 AGV系統(tǒng)技術(shù)研究方向
（1）導(dǎo)引技術(shù)：八十、九十年代，正當(dāng)國內(nèi)的一些院校廠所致力基于埋線電磁導(dǎo)引技術(shù)并剛開始應(yīng)用，基于CCD的光學(xué)磁帶識別、周邊圖像識別導(dǎo)引技術(shù)停滯不前之時(shí)，美國則以汽車行業(yè)為代表，應(yīng)用推廣了基于陀螺導(dǎo)航的定位技術(shù)；瑞典的NDC公司則推出了基于激光反射測角定位技術(shù)。近年來，出現(xiàn)了激光測角與測距相結(jié)合的導(dǎo)引技術(shù)，其導(dǎo)引頭已經(jīng)商品化。導(dǎo)引技術(shù)的進(jìn)步，提高了行程路徑的柔性化，同時(shí)提高了停位精度，由±10毫米，縮小至±5毫米，乃致±3毫米。GPS定位導(dǎo)航技術(shù)則在大型（最大可達(dá)40t）AGV上得到應(yīng)用。
（2）移載技術(shù)：針對不同應(yīng)用需求，出現(xiàn)了背輥式，背鏈?zhǔn)剑仆焓?，牽引式，龍門式，側(cè)叉式、前叉式、后叉式、三向叉式、升降伸縮叉式等。由于移載技術(shù)，驅(qū)動技術(shù)、電池技術(shù)的進(jìn)步，促進(jìn)了載重/自重比的大幅提高，由1:4提高到1:1.2，即同樣載重量，先進(jìn)車型自重下降為落后車型的1/4。使車輛移動的能耗成倍降低，因而可以少裝電池，使AGV的自重、功耗形成良性循環(huán)。
（3）電池技術(shù)：由采用酸性電池，進(jìn)步到高能酸性電池，近年來，又開始采用高能堿性電池，提高環(huán)保性能，大幅提高了充、放電比，由充電時(shí)間/放電時(shí)間為1:1提高到1;12，大幅縮短了待機(jī)充電的時(shí)間。
（4）智能化：在企業(yè)物流自動化技術(shù)中，現(xiàn)代AGV技術(shù)最具有智能化的特征，車載計(jì)算機(jī)的硬軟件功能日益強(qiáng)大不斷升級，使AGV及AGV系統(tǒng)具有從網(wǎng)絡(luò)、無線或紅外接收上位及客戶指令，自動導(dǎo)引，自動行駛，優(yōu)化路線，自動作業(yè)，交通管理，車輛調(diào)度，安全避碰，自動充電，自動診斷，實(shí)現(xiàn)了AGV的智能化，信息化，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化、敏捷化、節(jié)能化、綠色化?，F(xiàn)代AGV是24小時(shí)不知疲倦的聰明小車（僅在任務(wù)間隙時(shí)隨機(jī)進(jìn)行短時(shí)充電），能主動、自序、有節(jié)拍按最安全、快捷的路線執(zhí)行作業(yè)。智能化的結(jié)果加上動力強(qiáng)勁，行駛速度可達(dá)160米/分，反映在選用車輛臺數(shù)上成倍減少。
1．2 AGV系統(tǒng)的構(gòu)成與AGV的結(jié)構(gòu)
1.2.1 AGV系統(tǒng)的構(gòu)成
AGV一般采用輪式驅(qū)動，具有電動車的特征。AGV小車能在地面控制系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度下，自動搬運(yùn)貨物，實(shí)現(xiàn)自動化的物料傳送。因其具有靈活性、智能化等特點(diǎn)，能夠方便地重組系統(tǒng)，達(dá)到生產(chǎn)過程中的柔性化運(yùn)輸之目的。較之傳統(tǒng)的人工或半人工的物料輸送方式，AGV系統(tǒng)大大減輕了勞動強(qiáng)度和危險(xiǎn)性，提高了工作效率，在機(jī)械、電子、紡織、卷煙、醫(yī)療、食品、造紙等行業(yè)都可以發(fā)揮作用。國外的AGV系統(tǒng)設(shè)計(jì)，應(yīng)用水平都比較高，應(yīng)用范圍也很廣泛。國內(nèi)的應(yīng)用相對少一些，但是在各方面的共同努力下，國內(nèi)的AGV系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平和應(yīng)用水平正在接近或趕超國際先進(jìn)水平。

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