AGV自动导引小车

自动导引小车AGV的结构设计及自主移动规划一、概述自动导引小车（AGV，Automated Guided Vehicle）是一种具备自主导航、定位、移动、避障以及作业执行等功能的智能移动设备。

在现代工业生产和物流领域，AGV以其高效、灵活、精确的特点，被广泛应用于物料搬运、仓储管理、生产线自动化等场景，有效提升了生产效率和物流管理水平。

AGV的结构设计是其实现自主移动和作业功能的基础。

一个典型的AGV通常由车身、驱动系统、导航系统、传感器系统、控制系统以及作业执行机构等部分组成。

车身是AGV的承载平台，驱动系统负责提供动力并实现移动，导航系统确保AGV能够按照预设路径或指令进行自主导航，传感器系统用于感知周围环境并实现避障，控制系统则负责协调各部分的工作，实现AGV的自主移动和作业执行。

自主移动规划是AGV实现高效、准确移动的关键。

AGV需要通过路径规划算法，根据任务需求、环境信息以及自身状态，规划出最优的移动路径。

同时，AGV还需要具备实时避障能力，能够在遇到障碍物时及时调整移动路径，确保安全、顺畅地完成作业任务。

对AGV的结构设计及自主移动规划进行研究，不仅有助于提升AGV的性能和稳定性，还有助于推动工业生产和物流领域的自动化、智能化发展。

本文将从AGV的结构设计和自主移动规划两个方面进行深入探讨，为AGV的研发和应用提供有益的参考和借鉴。

1. AGV的定义与功能自动导引小车（Automated Guided Vehicle，简称AGV）是一种装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的路径自动行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。

AGV是现代物流系统中的一种高效、灵活、智能的运输设备，广泛应用于制造业、仓储业、港口、机场等领域。

运输功能：AGV能够根据系统指令，自动将物料或产品从起点运输到终点，完成物料的搬运工作。

AGV的载重能力可以根据实际需求进行选择，从几百公斤到几吨不等。

导航功能：AGV通过内置的导航系统，如激光导航、电磁导航、视觉导航等，实现精确的路径规划和跟踪。

揭开AGV⼩车与AGC⼩车的区别⼀、AGV与AGC的定义AGV是⾃动导引运输车（Automated Guided Vehicle）的英⽂缩写，指装备有电磁或光学等⾃动导引装置，能够沿规定的导引路径⾏驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，AGV属于轮式移动机器⼈（WMR――Wheeled Mobile Robot）的范畴。

AGC（Automated Guided Cart），属于AGV的⼀类，但由于具有独特的功能与⽤途，将它单独出来讲。

AGC是以⽇本为代表的简易型AGV技术，该技术追求的是简单实⽤，极⼒让⽤户在最短的时间内收回投资成本。

该类AGV完全结合简单的⽣产应⽤场合（单⼀的路径，固定的流程），AGV只是⽤来进⾏搬运，并不强调AGV的⾃动装卸功能。

由于⽇本的基础⼯业发达，AGV⽣产企业能够为AGV配置上⼏乎简单得不能再简单的功能器件，使AGV的成本⼏乎降到了极限。

AGV⼩车图⽚⼆、AGV与AGC的全⽅位对⽐1、驱动⽅式不同在⼯业现场应⽤的AGV，考虑到稳定可靠等因素重要性，AGV⼀般采⽤伺服电机驱动，电机与轮系为⼀体式结构，整体从欧洲原装进⼝，价格⽐较贵。

⽽AGC只满⾜简单物流输送要求，⼀般采⽤普通直流电机驱动（国产或⽇本进⼝），价格低廉。

2、定位精度不同AGV定位精度标准为±10mm，可以满⾜AGV上的输送机与地⾯的输送机对接的要求。

AGC定位精度标准为±20mm，⽆法保证与地⾯输送机⾃动精确定位对接。

3、速度控制⽅式不同AGV在直线段和弯道段的速度不同，直线段速度为48m/min，弯道段速度为24m/min，可以保证在弯道时AGV搭载的货物不会因为离⼼⼒⼤⽽倾覆。

AGC在直线段和弯道段的速度相同。

若同为⾼速，则在弯道时会⾮常危险。

若同为低速，则很难满⾜⼯作节拍要求。

⼀般⼚家在使⽤AGC运⾏路线的弯道段地⾯上安装了⼀段⾓钢，⽤来强⾏矫正AGC在转弯时轮⼦的运⾏轨迹，否则AGC会偏离运⾏路线。

AGV技术总结AGV（AutomaGuideVehicle)即自动导引小车，它是一种以电池为动力，装有非接触导向装置和独立寻址系统的无人驾驶自动化搬运车辆。

它的主要特征表现为具有小车编程、停车选择装置、安全保护以及各种移载功能，并能在计算机的监控下，按指令自主驾驶，自动沿着规定的导引路径行驶，到达指定地点，完成一系列作业任务。

其系统技术和产品已经成为柔性生产线、柔性装配线、仓储物流自动化系统的重要设备和技术。

AGV一般由本体、蓄电池、充电系统、驱动转向装置、精确停车装置、车上控制器、通信装置、信息采样子系统、移载装置和车体方位计算子系统等组成。

agv车体由车架和相应的机械电气部件如减速箱、电机、车轮等组成，它是AGV的基础部分。

车架要从强度和刚度上满足车体运行和加速时的要求，常用钢构件焊接而成，其外壳为1mm~3mm的钢板，车架空间安置利于机械结构设计和降低车体重心，重心越低越有利于抗倾翻。

板上常安置移载装置、液压系统、电控系统、按键、显示屏等。

Agv的行驶方向还安装安全护边和防撞传感器。

一．本体部分小车采用驱动单元两轮独立驱动差速转向，车身前后四轮做为承重轮的结构形式。

伺服电机经减速器后通过驱动轮提供驱动力，当两轮运动速度不同时就可以实现差速转向。

agv车体框架是装配AGV其他零部件的主要支撑装置，是运动中的主要部件之一，主要分为主车架和驱动单元两个部分。

主车架为立体型框架结构，用于安装各种控制和通讯设备。

驱动单元则安装轮子、各种传感器和驱动电机，主车架和驱动单元用可拆卸联接，便于安装和拆卸，总的来说AGV车架相当于汽车底盘，是AGV机械部分的关键。

车架设计及工艺的合理性直接影响AGV的定位精度，应满足的主要条件如下:(1)车体的强度和刚度必须满足小车承载及运行加速时的要求；2)在保证车体有足够刚度的条件下，尽量减轻车体的重量，以提高有效承载重量；(3)尽量降低车体重心，提高整车的抗倾翻能力；(4)车体的外廓不应有突出部分，以防止碰撞其他物体；二．AGV主要导航方式磁导航导引：磁导航被认为是一项非常有应用前景的技术，主要通过测量路径上的磁场信号来获取车辆自身相对于目标跟踪路径之间的位置偏差，从而实现车辆的控制及导航。

第二章 机械部分设计2.1 设计任务设计一台自动导引小车 AGV ，可以在水平面上按照预先设定的轨迹行驶。

本设计采用 AT89C51 单片机作为控制系统来控制小车的行驶，从而实现小车的 左、右转弯，直走，倒退，停止功能。

其设计参数如下：自动导引小车的长度： 500mm自动导引小车的宽度： 300mm 自动导引小车的行驶速度： 100mm/s2.2 确定机械传动方案 2.3 直流伺服电动机的选择伺服电动机的主要参数是功率 (KW) 。

但是，选择伺服电动机并不按功率， 而是更根据下列三个指标选择。

运动参数：AGV 行走的速度为 100mm/s ，则车轮的转速为电机的转速选择蜗轮 -蜗杆的减速比 i=62n 电 in 62 22.75 1410.5r min（ 2-2）自动导引小车的受力分析：1000v n πd 1000 6 3.14 14022.75 r min2-1）图2-3 车轮受力简图小车车架自重为P P ρabhg 2.85 103 0.5 0.3 0.032 9.8 134N 2-3）小车的载荷为G G m g 35 9. 8 34N3 （2-4）取坐标系OXYZ 如图2-3 所示，列出平衡方程由于两前轮及两后轮关于Y 轴对称，则F A F B，F C F DF z 0 ，2F A 2F C PG 0 （2-5）M x 0 ，0.075G 0.17P 2 0.3 F C 0 （ 2-6）解得F A F B 157. 6N6 F C F D 80.84N两驱动后轮的受力情况如图2-4 所示：滚动摩阻力偶矩M f 的大小介于零与最大值之间，即0 M f M m a x （ 2-7 ）M max δF N 0.006 157.66 0.946N m （2-8）其中δ滚动摩阻系数，查表5-2[2]，δ=2～10，取δ=6mm牵引力 F 为 F M max 0.94613.5N （2-9）d 0.0721) 求换算到电机轴上的负荷力矩(TLF W?D ?1 9.8 L2 G 10002) 求换算到电机轴上的负荷惯性 ( J L )0.0000349 10.004766 0.000131 0.00006046220.000036189 kg m 2其中 J 1 为车轮的转动惯量； J 2 为蜗杆的转动惯量；J 3 为蜗轮的转动惯量； J 4 为蜗轮轴的转动惯量。

AGV小车工作原理及应用单驱动双向背负式AGV小车的工作原理AGV小车(Automated Guided Vehicle，简称AGV).指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，工业应用中不需驾驶员的搬运车，以可充电之蓄电池为其动力来源。

背负式AGV搬运小车是针对自动化生产线和自动化物流而开发的系列产品，根据现在工业生产物料工业紧张的需求而研发的温柔搬运智能小车，专为工业物料搬运而生的搬运设备，轻松运载车间物料，把货物装载在背负式AGV小车上，可实现货物的轻松搬运，多台AGV无人搬运车配合使用时可组成装配线，代替流水线，形成柔性生产系统。

利用磁条导引的作用，AGV小车通过识别地标选择目的地，AGV小车可以根据设定的站点随意放置物料。

在车体上置放料架或周转箱进行往复运动，通过磁条导引识别地标，进行选择性站点停靠。

此车亦可做单向AGV使用，最小转弯半径300mm,非常适用于空间不足且搬运频繁的场地使用。

AGV_AGV 小车_无人搬运车—AGV小车方案—深圳米克力美AGV小车（米克力美AGV小车运行线路图案例）AGV小车的结构由计算机，电控设备，磁气感应SENSOR,激光反射板等控制。

当车间某一环节需要辅料时，由工作人员向计算机终端输入相关信息，计算机终端再将信息发送到中央控制室，由专业的技术人员向计算机发出指令，在电磁导航的平台上模拟实地的车辆磁道钉导航自动驾驶设计车辆的直线运动、S形运动以及加速等运动模式，并编写软件程序实现功能需求。

在电控设备的合作下，这一指令最终被AGV接受并执行——将辅料送至相应地点。

AGV小车车是融合了电子技术和机械技术的典型机电一体化产品。

随着各种AGV新产品不断开发，AGV小车技术不断发展，先进的传感器、电子电力器件、光电器件、计算机、控制技术、电池技术、机构学等高新技术成果逐渐地集成到AGV新产品及其系统技术中去，使它的技术附加值越来越大。

自动导向小车的研究现状与发展趋势AGV是指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。

本文基于自动导向小车目前国内外的研究现状与应用现状，分析了AGV的基本原理和特点，并阐述了其未来的发展趋势与应用前景。

标签：线导AGV；种类；原理；应用现状；发展趋势1 AGV的概念及特点AGV是自动导引运输车，它是（Automated Guided Vehicle）的英文缩写。

是采用自动或人工方式装载货物，按设定的路线自动行驶或牵引着载货台车至指定地点，再用自动或人工方式装卸货物的工业车辆。

按日本JISD6801的定义：AGV是以电池为动力源的一种自动操纵行驶的工业车辆。

直接点的话AGV就是无人驾驶的运输车。

AGV系统由控制台、通讯系统、地面导航系统、充电系统、AGV和地面移载设备组成，如图1所示。

自动导向小车在FMS中得到了广泛的应用，主要是因为它具有较高的柔性，只要改变导向程序，就可以容易的改变、修改和扩充AGV的运输路线；具有实时监视和扩展的功能；安全可靠、维护方便，AGV能以低速运行，一般备有自身的微处理器控制系统，能与本区的其他控制系统进行通信，以防止相互之间的碰撞。

2 AGV的种类AGV一般可按3种方式来分类，即导引方式、驱动方式和移载方式按导引方式来分：a）坐标自动导引车；b）电磁自动导引车；c）磁带自动导引车；d）光学自动导引车；e）激光自动导引车；f）惯性自动导引车；g）视觉自动导引车。

未来可能还有GPS，i-GPS（室内GPS），d-GPS（差分GPS）。

按驱动方式分：a）单轮驱动自动导引车；b）双轮驱动自动导引车；c）多轮驱动自动导引车。

根据驱动的方式，AGV还可能有不同的驱动方法：单轮兼转向，差速、全方位等；按移载方式（执行机构）a）叉式自动导引车；b）牵引式自动导引车；c）搬运型自动导引车；d）装配型自动导引车。

AGV到现在已经有近50年的历史了，比较常见的分类方式如下所示：（1）电磁感应引导式AGV：电磁感应式引导一般是在地面上，沿预先设定的行驶路径埋设电线，当电流流经导线时导线周围产生电磁场，电磁感应器所接收的电磁信号的强度差异可以反映AGV偏离路径的程度。

AGV自动导引小车结构系统设计毕业设计第一章绪论1.1 AGV自动导引小车简介AGV(Automatic Guided Vehicle),即自动导引车，是一种物料搬运设备，是能在一位置自动进行货物的装载，自动行走到另一位置，自动完成货物的卸载的全自动运输装置。

AGV是以电池为动力源的一种自动操纵的工业车辆。

装卸搬运是物流的功能要素之一，在物流系统中发生的频率很高，占据物流费用的重要部分。

因此，运输工具得到了很大的发展，其中AGV的使用场合最广泛，发展十分迅速。

自动导引车（automatic guided vehicle，AGV），是一种集声、光、电、计算机为一体的简易移动机器人。

在结构上有类似于有人驾驶车，只不过它的行驶是在车载微电脑的控制下完成的。

主要应用于柔性加工系统、柔性装配系统（以AGV作为活动装配平台）、自动化立体仓库以及其他一些行业作为搬运设备。

最早的自动搬运车是1913年福特汽车公司用在底盘装配上，代替了原来的输送机，使原装配时的12小时28分缩短了1小时33分。

1956年英国人组成了以电磁感应导向的简易AGVS，从此60年代传到了美国。

1959年日本也从这时开始引进AGVS技术。

60年代AGVS从自动化仓库进入到柔性加工系统(FMS)。

70年代AGV作为生产组成部分而进入了生产系统，从而使AGV得到了迅速发展。

特别在汽车制造业得到广泛应用。

我国是从1976年起重机械研究所研制出第一台ADB型AGV；北京邮电部邮政科学技术研究所为上海新火车站邮政枢纽、济南军区仓库研究试制的WZC及WZC 一1两种AGV，1991年也投入了运行；中科院沈阳自动化研究所1993年4月在北京新技术展览会上介绍了自行研制的SIA7—AGV一1型载重300公斤的自主导引小车，在沈阳某厂试用；1992年天津理工学院研制的带电缆光导AGV。

我国台湾省曾委托ADLITTLE咨询公司编制“2000年新兴工业规划”，把开发研制AGVS列为第一类出口导向型优先发展的自动化产业。

目录摘要………………………………………………………………………………ABSTRACT…………………………………………………………………………目录………………………………………………………………………………第1章绪论………………………………………………………………………第2章 AGV的总体设计……………………………………………………………第3章 AGV机械结构和驱动转向系统的设计……………………………………第4章控制系统与行走策略…………………………………………………摘要：随着工厂自动化、计算机集成制造系统技术的逐步发展以及柔性制造系统、自动化立体仓库的广泛应用，AGV(Automatic Guided Vehicle)即自动导引车作为联系和调节离散型物流系统以使其作业连续化的必要的自动化搬运装卸手段，其应用范围和技术水平得到了迅猛的发展。

AGV是以微控制器为控制核心、蓄电池为动力、装有非接触导引装置的无人驾驶自动导引运载车，其自动作业的基本功能是导向行驶、认址停准和移交载荷。

作为当代物流处理自动化的有效手段和柔性制造系统的关键设备，AGV已经得到了越来越广泛的应用，对AGV的研究也具有十分重要的理论意义和现实意义。

本文介绍了AGV在国内外的发展现状和应用情况，在此基础上，结合毕业设计的课题要求，设计了红外导引AGV小车。

其研究内容主要包括以下几个方面:1.论述了AGV系统的组成、路径导引方式及原理，结合课题要求，选择“红外导引”作为该系统的导引方式。

2.介绍了AGV车体机械结构的设计，并根据小车的驱动方式和工作要求，对底盘、电机、蓄电池等进行了设计和选型。

3.根据AGV系统的控制和工艺要求，确定了控制系统的总体框架结构。

硬件方面，选择合适的传感器、单片机以及电机驱动器，对传感检测电路和关键词:红外导引；AGV；单片机；驱动控制电路；行走策略；控制策略。

THE DESIGN OG AGV SYSTEMABSTRACTWith the growing of Factory Automation, Computer Integrated Manufacture System and extensive application of Flexible Manufacture System、Automatic Warehouse, the application field and technical level of AGV which contact and adjust the discrete logistics system, make the mission continuous, has greatly enlarged and improved.AGV is the unmanned driver automatic guided vehicle which has its untouched guided equipment, its control center is the microcontroller and storage battery is driving power, its basic function of automatic action is guided driving, recognizing the address to stop precisely and remove the load. As the valid measure of contemporary logistics processing automation and the key equipment of flexible manufacture system, the AGV has already got more and more extensive application, so that the research on AGV has very important theory meaning and realistic meaning.The dissertation introduced the applications and developments of AGV at home and abroad. Combining with the request of this graduation project topic, we designed a whole infrared rays guided vehicle. The main work in this dissertation was arranged as follows:1. The constitution of AGV system, the path guided means and their principles were discussed. According to the requests of the topic, infrared rays guided method was used in the AGV system.2. The design of AGV mechanical structure was introduced, in termsof driving manner and working requests, the type of the chassis, electrical motor and storage battery etc. was chosen and designed.3. According to the control and the craftwork requests of the AGVS, the total frame structure of control system was designed. About hardware, the right sensor, MCU and motor controller had been chosen, the sensing circuits and MCU controlling hard circuits was designed, about software, to achieve many system functions, and to realize serial communication between the MCU and motor controller, blocking programming method was employed.Kywordse: Infrared rays guided; AGV; MCU; Drive and control circuit; Running strategy; Control strategy;Serial communication.1. 绪论1．1 概述AGV(Automatic Guided Vehicle)——自动导引车是上世纪50年代发展起来的智能搬运型机器人。

AGV小车一、AGV小车的基本介绍AGV小车指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，工业应用中不需驾驶员的搬运车，以可充电之蓄电池为其动力来源。

一般可通过电脑来控制其行进路线以及行为，或利用电磁轨道来设立其行进路线，电磁轨道黏贴於地板上，无人搬运车则依靠电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。

二、AGV小车的主要种类1.电磁感应引导式AGV电磁感应式引导一般是在地面上，沿预先设定的行驶路径埋设电线，当高频电流流经导线时，导线周围产生电磁场，AGV上左右对称安装有两个电磁感应器，它们所接收的电磁信号的强度差异可以反映AGV偏离路径的程度。

2.激光引导式AGV该种AGV上安装有可旋转的激光扫描器，在运行路径沿途的墙壁或支柱上安装有高反光性反射板的激光定位标志，AGV依靠激光扫描器发射激光束，然后接受由四周定位标志反射回的激光束，车载计算机计算出车辆当前的位置以及运动的方向，通过和内置的数字地图进行对比来校正方位，从而实现自动搬运。

3．视觉引导式AGV视觉引导式AGV是正在快速发展和成熟的AGV，该种AGV上装有CCD摄像机和传感器，在车载计算机中设置有AGV欲行驶路径周围环境图像数据库。

三、AGV小车的引导方式1.电磁感应引导利用低频引导电缆形成的电磁场及电磁传感装置引导无人搬运车的运行。

2.激光引导利用激光扫描器识别设置在其活动范围内的若干个定位标志来确定其坐标位置，从而引导AGV运行。

3.磁铁－－陀螺引导利用特制磁性位置传感器检测安装在地面上的小磁铁，再利用陀螺仪技术连续控制无人搬运车的运行方向。

四、AGV小车的基本结构车体——由车架和相应的机械装置所组成，是AGV 的基础部分，是其他总成部件的安装基础。

电池组和充电装置——AGV 常采用24V 和48V 直流蓄电池为动力。

目前常用的是铅酸和镍镉电池。

驱动装置——由车轮、减速器、制动器、驱动电机及速度控制器等部分组成，是控制AGV 正常运行的装置。