自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)（AGV）是一種用于自動(dòng)化物流運(yùn)輸的機(jī)器人車(chē)輛。它們被廣泛應(yīng)用于工業(yè)和商業(yè)環(huán)境中，用于在倉(cāng)庫(kù)、工廠(chǎng)、醫(yī)院和其他場(chǎng)所內(nèi)自動(dòng)搬運(yùn)物品。

AGV通常使用激光、紅外線(xiàn)或視覺(jué)傳感器等技術(shù)來(lái)感知和導(dǎo)航環(huán)境。它們可以預(yù)先編程以遵循特定的路徑或根據(jù)實(shí)時(shí)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行自主導(dǎo)航。AGV可以識(shí)別障礙物、避開(kāi)人員和其他車(chē)輛，并按照指定的任務(wù)執(zhí)行物品的搬運(yùn)工作。

AGV的設(shè)計(jì)可以根據(jù)不同的應(yīng)用需求而有所差異。一些AGV是扁平的、具有平臺(tái)或貨架，用于搬運(yùn)貨物或?qū)⑺鼈儚囊粋€(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置。另一些AGV則是類(lèi)似于叉車(chē)或牽引車(chē)，用于搬運(yùn)較大或重型的物體。

AGV具有許多優(yōu)點(diǎn)，包括提高物流運(yùn)輸?shù)男屎蜏?zhǔn)確性、降低人力成本、減少運(yùn)輸過(guò)程中的錯(cuò)誤和損壞，并且可以在連續(xù)運(yùn)行和24/7操作的情況下工作。此外，AGV還可以集成到物流管理系統(tǒng)中，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的庫(kù)存追蹤和管理。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，AGV正不斷發(fā)展。現(xiàn)代的AGV通常具備更高級(jí)的導(dǎo)航、感知和決策能力，可以與其他機(jī)器人或系統(tǒng)進(jìn)行通信和協(xié)作，以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的任務(wù)和自動(dòng)化流程。

現(xiàn)代內(nèi)部物流最重要的趨勢(shì)之一是自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)（AGV）的動(dòng)態(tài)發(fā)展，它提高了貨物運(yùn)輸過(guò)程的自動(dòng)化水平，有助于提高生產(chǎn)設(shè)施、倉(cāng)庫(kù)或物流中心的效率。那么目前哪些趨勢(shì)在最大程度上推動(dòng)了AGV領(lǐng)域的發(fā)展呢？

●AGV發(fā)展的前提是能改善生產(chǎn)或倉(cāng)庫(kù)車(chē)間的整體安全狀況。

●AGV可用動(dòng)力系統(tǒng)的發(fā)展正朝著提高其效率和減少充電時(shí)間的方向發(fā)展。

●有許多方法來(lái)控制和導(dǎo)航AGV。比較傳統(tǒng)的方法是使用各種形式的路線(xiàn)標(biāo)記，這是不變的。

雖然AGV（自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)）的廣泛使用最多只是最近十年左右的事情，但很少有人知道，最早的自動(dòng)運(yùn)輸系統(tǒng)在更早的時(shí)候就可以在工廠(chǎng)里找到。自然，它們的復(fù)雜程度與今天的自動(dòng)駕駛平臺(tái)有很大不同，在工業(yè)4.0和智能工廠(chǎng)出現(xiàn)的時(shí)代，它們被廣泛用于各種流程的自動(dòng)化，并轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)過(guò)程、運(yùn)輸優(yōu)化和整個(gè)供應(yīng)鏈效率的提高。毫無(wú)疑問(wèn)，它們?cè)趶S(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸中的作用也將繼續(xù)增長(zhǎng)，這將需要它們進(jìn)一步的技術(shù)發(fā)展。

安全第一

根據(jù)定義，基于自行運(yùn)輸車(chē)輛的廠(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸旨在改善生產(chǎn)或倉(cāng)庫(kù)的整體安全狀況。當(dāng)然，假設(shè)是一個(gè)由經(jīng)過(guò)適當(dāng)培訓(xùn)的人員操作的程序良好的運(yùn)輸系統(tǒng)。如果情況不是這樣，在有大量這種類(lèi)型的車(chē)輛或也允許人流的地區(qū)，要減少事故的數(shù)量是非常困難的。

因此，隨著無(wú)人駕駛車(chē)輛的不斷發(fā)展，這種車(chē)輛所配備的安全系統(tǒng)也在不斷發(fā)展。不斷觀察周?chē)h(huán)境的系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)。而且不僅是在行駛中的車(chē)輛前面，而且還在兩側(cè)和后面。掃描區(qū)域可分為兩個(gè)區(qū)域：保護(hù)區(qū)（更靠近AGV）和警告區(qū)（覆蓋更大的區(qū)域）。前者隨著卡車(chē)的速度和方向的變化而變化（在更高的速度下，該區(qū)域變得更長(zhǎng)）。探測(cè)到區(qū)域內(nèi)的任何物體，都會(huì)觸發(fā)車(chē)輛的適當(dāng)反應(yīng)（從發(fā)出燈光和/或聲音信號(hào)，到減速甚至停車(chē)）。

安全系統(tǒng)主要包括各種類(lèi)型的視覺(jué)系統(tǒng)，以檢測(cè)物體或人，并防止與之發(fā)生碰撞。最新的發(fā)展除其他外，還使用了激光安全掃描儀、二維和三維攝像機(jī)以及適當(dāng)選擇的傳感器。我們可以預(yù)期在不久的將來(lái)這一領(lǐng)域會(huì)有進(jìn)一步的發(fā)展，特別是朝著更可靠和更準(zhǔn)確的操作以及反應(yīng)速度發(fā)展。

移動(dòng)中的充電

自助式AGV發(fā)展的另一個(gè)重要領(lǐng)域是為其提供電源的問(wèn)題。現(xiàn)有動(dòng)力系統(tǒng)的發(fā)展方向主要是提高其效率，減少充電時(shí)間，甚至不需要中斷其操作來(lái)進(jìn)行充電。自助式AGV的供電方式有很多種，但目前有幾種基本方法在市場(chǎng)上占主導(dǎo)地位。

經(jīng)典的解決方案是電池供電。在目前的解決方案中，充電越來(lái)越多地以非接觸方式進(jìn)行，通過(guò)驅(qū)動(dòng)小車(chē)到一個(gè)特殊的充電器上。也有使用手動(dòng)更換的電池。雖然這種方法不需要AGV長(zhǎng)期停用，但操作員的干預(yù)是必要的。

一種更先進(jìn)的技術(shù)是使用電感回路的電源系統(tǒng)，該系統(tǒng)沿著手推車(chē)的路線(xiàn)嵌入地板中。這種解決方案允許在駕駛時(shí)進(jìn)行非接觸式充電，從而提高AGV的可用性。這既是一種高效又可靠的方法。然而，它有一個(gè)相當(dāng)大的缺點(diǎn)，那就是對(duì)機(jī)械損壞的抵抗力相對(duì)較低。

另一個(gè)流行的解決方案是超級(jí)電容器，它可以在駕駛時(shí)或在發(fā)電站進(jìn)行感應(yīng)式充電。與這種方法中通過(guò)電感回路充電不同，AGV不需要持續(xù)充電；它可以利用超級(jí)電容器中儲(chǔ)存的能量覆蓋一定距離。

供電系統(tǒng)所配備的能量管理系統(tǒng)在需要時(shí)自動(dòng)為超級(jí)電容器充電。給它們充電的時(shí)間比給標(biāo)準(zhǔn)電池充電要短得多。

遵循設(shè)定的路徑或使用導(dǎo)航

也有不同的方法來(lái)控制和導(dǎo)航AGVs。比較傳統(tǒng)的方法是使用各種形式的路線(xiàn)標(biāo)記，這是不變的。然而，如果有必要改變其路線(xiàn)，也有必要相應(yīng)地修改這種標(biāo)記。因此，在某些情況下，標(biāo)記新的路線(xiàn)會(huì)很費(fèi)時(shí)，并會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的費(fèi)用。

這組方法包括，除其他外，反射法和光學(xué)法，它們使用粘貼或涂在地板上的與地板其他部分不同顏色的線(xiàn)來(lái)為AGV導(dǎo)航。反射光傳感器或攝像機(jī)持續(xù)監(jiān)測(cè)這種線(xiàn)的走向，并調(diào)整AGV相對(duì)于它的位置。

磁性或感應(yīng)式環(huán)路方法中的自駕車(chē)輛控制是類(lèi)似的。在前者中，轉(zhuǎn)向架上的磁性傳感器跟蹤粘在地板上的磁化材料條。在第二種方法中，一根電線(xiàn)被嵌入地板中，產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)。AGV的傳感器檢測(cè)這個(gè)磁場(chǎng)的強(qiáng)度，并在此基礎(chǔ)上控制小車(chē)的運(yùn)動(dòng)。

另一種方法是在大廳的不同區(qū)域放置不同的標(biāo)記。AGV的激光掃描儀或其他視覺(jué)系統(tǒng)找到這些點(diǎn)，然后控制系統(tǒng)在此基礎(chǔ)上實(shí)時(shí)確定小車(chē)的當(dāng)前位置。激光方法，特別是在大廳里放置大量標(biāo)記的情況下，可以對(duì)車(chē)輛進(jìn)行非常精確的定位。

然而，現(xiàn)代叉車(chē)越來(lái)越多地使用導(dǎo)航方法。這樣就不需要實(shí)際的行進(jìn)路徑，只需要從車(chē)輛上傳到控制系統(tǒng)中的適當(dāng)路線(xiàn)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是，可以根據(jù)當(dāng)前的需要，快速而方便地改變繪制的路線(xiàn)。

邁向完全自主化

最有可能的是，未來(lái)的自動(dòng)駕駛運(yùn)輸車(chē)輛將基本上是自主的。目前AGV最先進(jìn)的變體是AMR（自主移動(dòng)機(jī)器人）車(chē)輛。它們不僅不需要預(yù)先確定的物理路徑來(lái)移動(dòng)，而且可以迅速適應(yīng)不斷變化的環(huán)境。在標(biāo)準(zhǔn)AGV的情況下，其路徑上意外出現(xiàn)的障礙物將導(dǎo)致這種車(chē)輛停止。另一方面，AMR將能夠避開(kāi)這樣的障礙物（如果物理上可能的話(huà)），繼續(xù)向其指定的目的地前進(jìn)。

AGV使用預(yù)先加載的有關(guān)房間的地圖或所謂的自然導(dǎo)航（在控制運(yùn)行期間，車(chē)輛的控制系統(tǒng)對(duì)環(huán)境進(jìn)行精確測(cè)繪）進(jìn)行導(dǎo)航。有了這樣一張精確的地圖，AMR每次都能為其目的地規(guī)劃出不同的、最理想的路線(xiàn)。由于攝像頭、激光甚至LiDAR技術(shù)的結(jié)合，車(chē)輛前方的環(huán)境被不斷掃描，并與物體地圖進(jìn)行比較。如果檢測(cè)到一個(gè)障礙物，控制系統(tǒng)將搜索另一條通往目的地的路線(xiàn)。如果駕駛不能繼續(xù)，它將停止車(chē)輛，等待道路再次暢通。

事實(shí)上，如果未來(lái)將由智能工廠(chǎng)主導(dǎo)，其中人類(lèi)的作用被保持在絕對(duì)最低限度，那么內(nèi)部運(yùn)輸將主要（如果不是完全）基于自主車(chē)輛。因此，現(xiàn)在的一個(gè)重要挑戰(zhàn)是以這樣一種方式開(kāi)發(fā)技術(shù)，使內(nèi)部運(yùn)輸系統(tǒng)盡可能不受人類(lèi)干預(yù)。而為此，安全、動(dòng)力和控制系統(tǒng)的可靠性是至關(guān)重要的。