自动化物流装备_自动化物流设备之AGV

文字：杨灿

随着工业4.0概念的提出，自动化、智能化工厂的市场需求大幅增加。作为工业4.0发展的三大主题之一，“智能物流”的发展势头近年来越来越显著，其中AGV行业必定是发展最快、最受市场关注的。近年来，由于电商行业自动化物流发展明显加速，AGV行业受到资本市场的高度关注，各AGV厂商相继获得数十亿元融资，进一步说明了目前需求市场对AGV物流设备的青睐。未来会有越来越多的客户选择引进自动化物流AGV设备，所以笔者在这里简单介绍一下AGV的基本内容，希望对大家有所帮助。

百度百科：AGV的缩写，Automated Guided Vehicle，意为“自动导引车”。AGV是一种装有电磁或光学自动导向装置的运输车辆，能沿规定的导向路径行驶，具有安全保护和各种移载功能。AGV具有动作迅速、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优点。与其他常用于物资运输的设备相比，AGV的活动区域不需要铺设轨道、支撑架等固定装置，不受场地、道路、空间的限制。因此，在自动化物流系统中，可以充分体现其自动化程度和灵活性，实现高效、经济、灵活的无人化生产。

AGV的基本内容

01 AGV类型

根据搬运方式的不同，常见的AGV可分为牵引式、举升式和叉车式三大类。当然，市面上还有其他类型的AGV，但因为操控原理差不多，我就不多介绍了。笔者在这里主要介绍这三种。

1.牵引AGV。处理方式就像一辆小火车。AGV作为机车，物料小车由AGV尾部的挂钩连接。最后AGV在前面拉动，完成物料小车的位置转移。一般适用于长距离、大规模的应用场景，但由于驱动方式的限制，存在转向困难、速度慢等缺点。市场上还有背负式AGV和潜伏式AGV，其工作原理与牵引式AGV类似。但由于业务场景不同，这种AGV只用于搬运单一的物料小车，比牵引式AGV更灵活。

2.抬起AGV。工作时，AGV会钻到货架底部，利用液压装置将整个货架抬起，移动到目标位置后再放下货架。这种AGV相对更灵活。AGV可以原地转弯，也可以在AGV方向不变的前提下实现货架方向的旋转，可以轻松适应生产过程中需要货架方向的业务场景。而且这种AGV只依靠一般的货架，不需要在货架底部安装轮子就可以实现物料搬运，适用于大多数仓库。因为使用了没有轮子的搁板，所以不用担心搁板在使用过程中的意外移动。相对来说，货架位置会更稳定，应用起来更安全。

3.叉车AGV。顾名思义，叉车AGV的工作原理和普通叉车差不多。它用一个叉子以自动方式举起物料托盘，然后在到达目标位置后用叉子放下。我见过的铲车AGV一般用于搬运较重的物料和较高的货架区域。当超过升降式AGV和背负式AGV的重量限制和货架限制时，一般选择叉车式AGV进行搬运。但是，与其他类型相比，市场上的叉车AGV仍然存在成本高、速度慢等缺点，在市场应用方面也相对不成熟，需要AGV厂商继续努力。

AGV和RGV的区别

提到AGV，人们总喜欢把RGV搬出来比较，以增加人们对两种不同产品的认知。RGV是轨道引导车的缩写，也称为轨道穿梭车。与AGV相比，RGV在投入使用前需要在地面铺设一条轨道。和火车、地铁一样，RGV的车在轨道上来回跑，轨道也为RGV提供了载重强、速度快、成本低、稳定性高等诸多优势。相比之下，如果你想在使用过程中增加新的路线或站点，RGV的改造将非常复杂和昂贵，而AGV将非常方便，因为它不依赖于在轨道的后期改变路线。

AGV 03的主要设备和参数

AGV由驱动装置、定位导航、升降装置、能源系统和安全保护五部分组成。有几个关键部分需要我们注意：

驱动装置：大部分AGV的运行速度在0.5m/s-3m/s之间，物料重量、AGV类型等因素都会影响AGV的搬运速度；

定位导航方式：目前主要有磁轨导航、视觉二维码导航、激光导航等方式，下面详细介绍具体导航方式；

举升装置：它是AGV承载的主要限制。牵引AGV的载重可以从100 kg到3000kg不等，举升AGV的载重一般不超过1吨，叉车AGV的载重可以从500KG~3到3吨不等。

能源系统：AGV一般可以通过手动充电和自动充电两种方式进行充电，续航时间一般可以达到8小时；

安全保护：AGV的保护系统一般由接触式保护系统和非接触式保护系统两部分组成。非接触式保护系统在激光或视觉遇到障碍物时提前停止行驶，在一些突发情况下，还可以通过类似防撞条的接触式保护装置进行保护。

04 AGV定位和导航

目前主流的AGV导航方式可以分为三大类：磁轨导航、视觉二维码导航和激光/视觉SLAM导航。

1.磁轨导航方式是最早的AGV导航方式，一般与牵引式、背负式、潜伏式AGV结合使用。AGV通过识别铺设在地面上的磁迹来导航和确定路线，是目前最成熟的导航方式，但受到磁迹的限制，灵活性差。

2.视觉二维码导航方式是目前应用比较广泛的导航方式。AGV通过每隔一段时间在地面粘贴唯一的二维码，可以实时识别当前的二维码信息，以确定行驶时的位置和行驶路线，一般与升降式AGV配合使用。目前大部分仓库都采用这种导航方式，具有行动灵活、调度方便、地图绘制简单、维护成本低等优点。

3.激光SLAM和视觉SLAM导航方法通过从AGV发射激光信号，然后通过设置在墙壁或柱子上的反射器反射的信号来确定位置。一般在叉车AGV上使用，但目前还不成熟，市场上很少使用。

05搬运对象和搬运方法

如何搬运物料是实现自动化物流的关键。提供一个便捷可靠的物料搬运方式，不仅可以让物流设备安全顺畅的运行，还可以让应用的业务场景更加高效，否则业务效率可能会大打折扣。在牵引式或潜伏式AGV的应用中，带轮子的小车被牵引形成导向运动，最终完成搬运。这种方式通常适用于生产车间不同工位或生产线之间半成品物料的转移，但不适合集中存放和库存管理。激光叉车AGV可直接应用于高货架区或一般平面仓储区，可直接作用于现有垫板，但由于技术不成熟，价格较高，在市场上很少使用。升降式AGV之所以在市场上被广泛使用，在于其稳定性强，使用方法简单。目前，大多数举升AGV采用二维码视觉导航，不仅提供了便捷的地面路径铺设，还保证了物料搬运位置的准确性和灵活性，因此在电商、零售、3PL等行业和制造业有相当多的应用案例。

商业应用

AGV在不同行业有很多应用场景。这里有一个f

集中式仓库管理的应用

相信听到AGV这个词，通常会想到大型仓储中心的应用场景，比如JD.COM亚洲一号、阿里巴巴的菜鸟无人仓等。事实上，这是真的。仓储中心大、运输货物重量轻、收发业务高频是AGV能给企业仓储物流带来的关键点。AGV的引入不仅可以减少人工操作带来的损失，还可以提高企业的效率。但是，企业的仓库管理一般都有集中管理的业务场景。随着人口红利的逐渐消失，AGV注定会逐渐被社会各界所关注。

02与自动数据库的集成

出于成本、效率或物料类型的考虑，很多企业会选择在仓库内设立自动化立体仓库。那么，为了更好地建设智能仓库，AGV与自动化立体库的集成应用也将变得极为关键。通过AGV设备与立体仓库的堆垛机设备的集成，以及AGV的RCS系统与立体仓库的WCS的集成，AGV平面仓库和自动化立体仓库可以在企业仓库管理中完美共存。不仅可以让企业在仓储管理中对不同类型的物料有更多的管理和存储选择，还将帮助企业提高物料存取的效率，最终实现智能化的仓储管理。

多层搬运的应用

AGV不仅用于大型平面仓储中心，在多层物料搬运中也有很大的应用空间。因为很多企业受限于厂房空间或者其他业务需求，多层厂房其实并不少见。多层工厂跨楼层物料搬运配送一直是企业面临的物流难题。通过AGV设备和提升机/堆垛机的联合应用，在多层厂房中往往可以实现无人化的物料配送。由于减少了人工配送的误差，AGV设备将在生产物料需求的计算和实际配送中为企业提供智能物流的基础保障。

04帮助实现无人工作站

在仓储和配送都可以无人化的前提下，实现无人工厂的最后一个环节就是无人生产站。生产工人被机器人取代后，最大的问题是如何串联自动化物流。AGV设备的应用无疑是这一环节中最可靠的方案之一。AGV通过与机器人PLC的集成，以及上层系统WMS/MES/PCS的集成应用，可以实现工厂“最后一公里”的智能物流，从而帮助企业实现真正的黑光工厂。

结局

将来，它会来的。相信用不了多久，我们再次看到的仓储物流一定会给我们带来前所未有的惊喜和震撼。审核编辑黄浩宇