艾美睿:滚筒式介质停车agv技术及其应用

AGV机器人 42℃ 0

与传统停车库相比,AGV停车库具有车位数量多、利用率在空之间、对异形场地适应性强、自动取车、快速取车、安全停车、节能环保等诸多优势。特别适用于旧车库的改造和新车库的建设。摘要:主要论述了现有停车AGV的现状和优缺点,详细介绍了滚筒式无中间停车AGV的关键技术和方案、应用过程及创新点。

 

随着我国汽车工业的发展和人民生活水平的提高,汽车数量迅速增加,但城市化进程的加快和不合理的城市规划造成了汽车停车位严重不足。停车难、停车乱等问题已经成为制约城市发展的顽疾。

我国立体车库行业发展20多年来,加快汽车存取效率、提高空间利用率、减少车库建设量、强化产品适应性等目标始终走在前列。在深圳市亿丰机器人技术有限公司(以下简称“深圳亿丰”)相继推出梳式AGV和台式AGV后,国内外市场对泊车AGV有了强烈的认可。

驻车式AGV继承了一般AGV的优势,如全方位移动、路径灵活、不铺设轨道自动导航、地面适应性强、智能化程度高等。与传统停车库相比,AGV停车库具有车位数量多、利用率在空之间、对异形场地适应性强、自动取车、快速取车、安全停车、节能环保等诸多优势。可广泛应用于不规则异形车库,尤其是旧车库改造和新建车库。

AGV停车库正处于发展初期,为解决停车难问题开拓了新思路,做出了突出贡献。目前,国内外主流的成熟停车AGV大多以梳状AGV和托盘AGV为主。但梳式AGV需要在地面安装梳架,破坏了地面,增加了施工量;托盘AGV需要车厢板(托盘),增加了车库的建筑高度,两次换板取车效率不高。两种AGV都属于带介质停车,即汽车的运输和存放需要AGV车身之外的其他辅助介质的帮助,这已经成为AGV车库发展的制约因素。

针对这种情况,深圳亿丰研发了一款滚筒式无中间停车AGV。该产品采用“夹紧机构”“车载滚轮”“AGV车体”同步协作方式,实现了汽车就地直运,在行业内引起较大反响。

一、停车AGV现状

目前国内外市场上停车AGV有“梳齿式”、“平台式”和“轮胎式”三种类型。AGV停车机器人技术在我国发展迅速,已有近20家企业开始涉足。既有传统的立体车库企业,也有工业/物流AGV企业。

1。梳状停车AGV

梳齿停车AGV是一种智能停车AGV,通过车体梳齿结构和车位或入口平台梳齿结构交替运输车辆,实现车辆进出,如图1所示。

梳齿式驻车AGV的工作原理是外梳齿固定,内梳齿安装在AGV上,可以交错上下移动。AGV的升降机构上下移动,即内梳齿上下移动,实现车辆的进出。每个车位都有固定梳架,出入口停车平台也需要有停车梳架。2015年,深圳亿丰在国内率先研发梳式停车AGV,并在南京夫子庙地铁站投入商业使用。

2。站台停车AGV

托盘停车AGV是一种智能停车服务机器人,可以通过托盘运输汽车,实现汽车存取,如图2所示。

这种停车AGV的工作方式是:将车停在平台上,AGV潜到平台下将平台抬起,然后AGV将车和平台运送到指定的停车位或出入口。这种类型的停车AGV需要每个车位都有一个托盘,每次取车都要搬运两次托盘,因此存车效率不高。由于台板AGV“潜入台板”的特性,车位可以横向纵向排列,车位利用率相对较高。

美国的Boomerang和ParkPlus是最早开发平台板泊车AGV的公司。水晶温泉度假村是Boomerang第一个拥有40个停车位的商业自动停车服务系统。ParkPlus开发了ParkPlusAGVSystem,这也是一个基于汽车平台交换技术的停车机器人和自动泊车服务系统。它已被应用于布鲁克林区和格林威治的工程中。2016年,深圳亿丰在国内推出平台停车AGV,并在阿布扎比等项目投入商业使用。Hikvision在乌镇的站台停车AGV也投入使用。

3。轮胎夹紧式驻车AGV

轮胎夹紧式停车AGV是通过夹紧机构夹紧汽车轮胎实现运输的停车机器人,如图3所示。

德国Serva Transport Systems GmbH公司开发了Ray自动泊车机器人和自动泊车系统,并在杜塞尔多夫机场得到应用。杜塞尔多夫机场的停车场大约有260个停车位。乘客存车时,将车停在中转站,然后中转站的激光扫描仪扫描车的外形尺寸、轴距等参数,传输给Ray;然后Ray根据测量数据自动调整叉臂的位置,将车举升运输到指定的停车位。

4。各种停车AGV机器人的优缺点比较

运输介质:梳形停车AGV需要在地面安装梳形车架,托盘形停车AGV需要车厢板,轮胎夹紧式停车AGV不需要运输介质。

在取车速度方面:梳状停车AGV由于取车简单,速度最快;夹胎停车的AGV速度第二;站台停车AGV速度最慢,因为需要退板两次。

停车位利用率:平台式停车AGV可水平存取车,有水平和垂直停车位,其停车位利用率最高;梳状停车AGV只能有垂直车位,但可以作为重型列车车位,因此车位利用率第二;轮胎夹紧式停车AGV只能使用横向停车位,一条巷道无法实现双列车,因此停车位利用率最低。车位利用率是AGV车库的一个关键指标。

二。滚筒式无中间停车AGV 的技术分析

滚轮式无介质停车AGV无需梳形车架载板等中间介质即可实现直达汽车。滚轮式无介质停车AGV采用“夹紧机构”、“车载滚轮”和“AGV车体”同步配合,实现汽车就地直运,不损坏汽车车轮和底盘。

1。滚筒式无中间停车AGV方案介绍

滚轮式无中间停车AGV(如图4)由AGV控制单元、车辆装载控制单元和AGV机械车体组成。滚轮式无中间停车AGV采用四轮驱动总成、激光和SLAM导航技术,AGV可原地实现前进、后退、转弯、自旋、横移和掉头。最大运行速度为90m/s,能够满足停车AGV的实际需求。

AGV控制单元是AGV的基本组成部分,由导航模块、引导模块、运动控制模块、通信模块和调度模块组成。导航模块是AGV的眼睛,可以获取AGV的位置坐标。滚轮式无中间停车AGV采用激光导航、SLAM导航、磁钉导航三种导航方式,配合先进的陀螺仪模块,定位精度在5 mm以内,制导模块完成AGV轨迹的运行跟踪。

运动控制模块使用Can总线控制电机的速度和位置。Can总线协议最初是为了统一车载设备之间的通信标准而开发的。后来由于其高速、稳定、可靠,被ISO标准化,广泛应用于工业控制、医疗等领域,至今仍是欧洲汽车网络的标准协议。滚轮式无中间停车AGV采用Canopen标准协议CIA402进行高级运动控制,利用2.4GWifi实现AGV与调度系统的高速通信,接收调度系统发送的点、段等路径信息,并将AGV自身位置的坐标和状态信息发送给调度系统。

载车控制单元实现载车机构的功能控制,载车控制单元由滚轮控制模块和夹紧机构控制模块组成。滚筒控制模块由转轴、气缸、滚筒伺服电机、伺服电机驱动器等组成。先进的伺服电机保证了滚筒运动的精度,控制精度在1毫米以内。夹紧机构控制模块由前后夹紧机构、伺服电机、伺服电机驱动器等组成。

AGV机械车体是AGV的基础部件,也是其他装配部件的安装基础。AGV机械车身由底盘车架模块、驱动轮机构模块(如图5所示)、载车机构模块等组成。

AGV车身(如图6所示)有四个高强度、低重心的底盘,底盘配有四套带浮动机构和万向轮的方向盘模块,使AGV的最大载重为3吨。

滚筒包括转轴和滚筒,转轴与滚筒转动连接;转轴的两端分别与中心梁和挡边固定连接;气缸上设有链轮;相邻滚筒上的链轮通过链条连接,使得多个滚筒同步旋转。

2。滚筒式介电停车AGV的电气设计

滚筒式介质停车AGV由主控、通讯模块、方向盘驱动驱动器及电机、方向盘转向驱动器及电机、前后夹紧机构伺服驱动器及电机、滚筒伺服驱动器及电机、数字IO、声光语音报警模块、导航激光传感器、避障传感器、手持机及显示器组成。主控制器是AGV的核心机构,包括导航模块、制导模块、通信模块、电机控制模块等。

3。鼓式无中间停车的自动导向车辆出入流程

滚轮式无介质停车AGV通过“夹紧机构”、“车载滚轮”和“AGV车体”之间的精确控制,实现汽车的原位夹紧。取车过程如图7所示,储车过程则相反。

4。鼓型介质AGV的创新

(1)无介质停车

滚轮式无介质停车AGV利用“夹紧机构”、“车载滚轮”和“AGV车体”的同步配合,实现了汽车的原位直运,运输过程不需要梳架、载车板等运输介质的参与。滚轮式无介质停车AGV属于第三代停车机器人,其先进的运输方式开创了“无介质停车AGV”的新时代。

(2)导航模式精度高

滚轮式无中间停车AGV支持激光导航、惯性导航、SLAM等多种导航技术。SLAM导航技术可以通过感知自然环境实现精确导航,特别是惯性导航技术的引入,使得滚筒式无中间停车AGV的导航制导精度在5 mm以内。

(3)无需安装导轨

滚轮式无中间停车AGV不需要在地面铺设机械、电磁、磁带等传统轨道,通过感知周围环境提取特征点,配合自然导航算法进行无轨引导。

(4)全方位运动

鼓式无中间停车AGV采用四个全方位方向盘,可实现前进、后退、转弯、平移、侧移、自旋、原地掉头、样条曲线等多种运动模式。

(5)速度快

自主研发的四轮转向机构效率高,动力充足,最高速度可达1.5m/s,首次研发的二代驱动可使速度达到3m/s。

(6)携带重大

高强度低重心底盘配备四套带浮动机构和万向轮的方向盘模块,平均载重2.8吨,最大载重3吨,适用于市场上98%的车型。

(7)车库地面低,节约施工成本

滚筒式无介质停车的AGV底盘高度为110mm,而梳状停车AGV的底盘高度为320mm,平台式AGV底盘和车厢板的总高度为385mm。滚轮式AGV停车库可使每个停车层的高度至少降低210mm,节约建设成本约8%。

(8)分离入口和出口以提高效率

随着非媒体停车技术的引入,出入口配置简单,成本低廉。储取口分离,多取口配置,使汽车储物效率提升30%左右,取车效率提升50%左右。

(9)不损坏地面,快速施工

不需要车台、梳架、反光板等。不会损坏地面。它可以随时改变停车位的分布,灵活放置汽车,适应复杂的停车环境。

(10)技术先进,成本低

随着新技术、新方案的引入,AGV机器人的取车效率大大提高,但其成本降低,可以有效解决停车难、慢的问题。

三。结束语

鼓式介质停车AGV的应用,大大减少了场地的建设量,缩短了传统停车场的改造周期和新停车场的建设周期,车库可以快速投入使用。结合高精度激光导航、惯性导航、SLAM导航技术,以及全方位运行能力,运行速度可达1.7m/s,非媒体车接入等特殊技术,车位分布可随时变化,车可灵活摆放,并能适应复杂的停车环境,使建筑高度缩短约210mm,有效降低车库系统成本约15%,车库建设成本约8%, 并且与传统停车场相比,增加了约30%的车辆数量,非媒体停车技术的引入使得出入口的配置简单、成本低,储/取口的分离和多个取口的配置使得车辆的储车效率提升约30%,取车效率提升约50%。 新技术、新方案的引入,大大提高了存车、取车效率,但降低了成本,可以有效解决停车难、慢的问题。

转载地址:https://www.mingyujixie.net/agv/2228.html

标签: