汽車生產(chǎn)行業(yè)精益物流系統(tǒng)中AGV自動導(dǎo)引車的設(shè)計研究.pdf

1、中國作為一個汽車零部件加工和整車制造的大國，已在汽車制造的規(guī)模上遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先其他老牌的汽車制造國家。然而，工業(yè)化進(jìn)步既要求是技術(shù)的進(jìn)入，也要求是解放勞動力的進(jìn)步。而我國將在2017間出現(xiàn)勞動力負(fù)增長狀況，勞動力會出現(xiàn)短缺，人工成本將上漲，再加上原材料價格、環(huán)境保護(hù)費用的不斷提高，我國作為世界加工廠和汽車制造大國地位將面臨挑戰(zhàn)，也就是說解決不了上述矛盾，我國的加工制造業(yè)就將失去競爭力，從而失去市場。因此，我們有必要從先進(jìn)的技術(shù)上來找到突破口，

2、用計算機技術(shù)、機械裝置來替代工人的簡單勞動，從而降低制造成本。早在70年代，美國就已開始將AGV系統(tǒng)用于工業(yè)制造，它作為一種可以用來代替搬運和裝卸工人勞動的系統(tǒng)（涵蓋多種技術(shù)，諸如機械、電子、光學(xué)技術(shù)等），能夠不間斷的完成物料輸送。當(dāng)前，如果配以計算機技術(shù)，則就形成了高效能的智能機器人系統(tǒng)。我國很多生產(chǎn)效率高的制造企業(yè)都在使用AGV。如長春柴油發(fā)動機，中國重汽集團杭州發(fā)動機，廣汽集團等都在總裝線上進(jìn)行對發(fā)動機的支撐、移動。特別是中國自主

3、生產(chǎn)的大型客機C919在大部件的組裝過程中，廣泛使用了AGV，極大的降低了零部件對接、組裝的失誤，提高了生產(chǎn)效率，降低了人力和生產(chǎn)成本。
　　國內(nèi)目前在AGV技術(shù)的設(shè)計和應(yīng)用上主要還是基于單片機的智能化應(yīng)用，從自動引導(dǎo)車的行進(jìn)路線上來說有兩種，一種是固定路線，一種是無固定路線。后者由于其智能化對提供的協(xié)助不高，并能快速實現(xiàn)工作要求，具有很大的發(fā)展?jié)摿?。到目前為止，無固定行進(jìn)路線AGV自動引導(dǎo)車基本采用三種相結(jié)合的技術(shù)來實現(xiàn)，采用地

4、理信息系統(tǒng)（GIS）能夠?qū)χ車h(huán)境進(jìn)行圖像識別，但不能對相關(guān)環(huán)境做較大改變，特別是控制系統(tǒng)要處理大量的來自外部的圖像信息，而且視覺導(dǎo)航對實時性的動作處理要求比較高；采用激光導(dǎo)引會產(chǎn)生精確性問題，這是由于來自外部的照明、物體顏色、材料的表面反射都對激光引導(dǎo)的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響；采用記憶識別則會使得自動引導(dǎo)車過于死板或者相同的物體也會有視覺差，而產(chǎn)生不同的識別。
　　但是，AGV在工業(yè)制造中的重要作用是毋庸置疑的。由于普及性和認(rèn)識的局限性

5、，還有一些工業(yè)制造業(yè)企業(yè)沿襲過去的老的制造技術(shù)，使用過去舊的加工理念，對AGV的價值認(rèn)識不足，或?qū)GV技術(shù)感到實現(xiàn)困難?；诖耍疚淖髡咴谏钊雽W(xué)習(xí)和實踐后，重點研究AGV的硬件設(shè)計和系統(tǒng)實現(xiàn)，從算法設(shè)計和軟硬件相結(jié)合的角度對AGV進(jìn)行論述。本文論述中的AGV控制模式將不再是單一的集中控制模式，而是采用分布式控制模式，這樣進(jìn)行設(shè)計和實現(xiàn)的優(yōu)點在于自動引導(dǎo)車的行進(jìn)路線選擇或其運行軌跡管理上具有較大靈活性，也便于監(jiān)控。本文擬從生產(chǎn)物流系統(tǒng)和

6、AGV軟硬件設(shè)計兩個主要部分進(jìn)行設(shè)計研究：
　　（一）生產(chǎn)物流系統(tǒng)的設(shè)計
　　本設(shè)計為了能夠?qū)崿F(xiàn)在類似生產(chǎn)環(huán)境下參考通用，所以擬選定一種具備代表性的產(chǎn)品線，運用分析工具進(jìn)行物流投送規(guī)劃，然后建立能夠推廣的模型。之后對所建立的模型進(jìn)行模擬推演，檢驗系統(tǒng)運轉(zhuǎn)節(jié)拍和調(diào)度能力，最后提出對AGV系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求。
　　（二）AGV系統(tǒng)的設(shè)計
　　AGV系統(tǒng)的設(shè)計方面分軟硬件兩個部分，首先對MCU主控模塊，電機驅(qū)動，速度