AGV的技術(shù)、應(yīng)用及國產(chǎn)代表介紹

隨著智能制造時代的來臨，傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的速度也在提升。AGV機(jī)器人迎來了重要的發(fā)展機(jī)遇，越來越多地被應(yīng)用汽車、煙草、醫(yī)藥、食品等各個領(lǐng)域中。本文將從導(dǎo)航方式、應(yīng)用領(lǐng)域以及國內(nèi)代表企業(yè)對AGV機(jī)器人進(jìn)行解讀。

導(dǎo)航方式

目前，AGV機(jī)器人主要有磁導(dǎo)航、激光導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航、GPS導(dǎo)航、自然導(dǎo)航等方式。市場上比較常見的導(dǎo)航方式有電磁導(dǎo)航、磁導(dǎo)航、二維碼導(dǎo)航、激光導(dǎo)航四種。

電磁導(dǎo)航

電磁導(dǎo)航是較為傳統(tǒng)的一種導(dǎo)航方式，其導(dǎo)航原理是在AGV的形式路徑上埋設(shè)金屬線，然后在金屬線加載導(dǎo)引頻率，使導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場，因此，AGV上的感應(yīng)線圈便可通過對導(dǎo)航磁場強(qiáng)弱的識別和跟蹤實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航。

其優(yōu)點(diǎn)是不容易污染以及破損，導(dǎo)引原理簡單，便于控制通訊，對聲光無干擾，但電磁導(dǎo)航成本高，改造和維護(hù)困難。

磁導(dǎo)航

磁導(dǎo)航與電磁導(dǎo)航技術(shù)相近，不同在于其采用了在路面上貼磁帶替代在地面下埋設(shè)金屬線，通過磁帶感應(yīng)信號實(shí)現(xiàn)導(dǎo)引。

磁導(dǎo)航可實(shí)現(xiàn)精確的AGV定位，路徑的鋪設(shè)、變更或擴(kuò)充相對電磁導(dǎo)航較容易，磁帶成本較低。但，磁帶容易破損，需要定期維護(hù)，路徑變更需要重新鋪設(shè)磁帶，AGV只能按磁帶行走，無法實(shí)現(xiàn)智能避讓，或通過控制系統(tǒng)實(shí)時更改任務(wù)。

其適用于地面嵌入型、輕載牽引型的裝載方式，可用于非金屬地面、非消磁的室內(nèi)環(huán)境。

激光導(dǎo)航

激光導(dǎo)航方式目前主要分為兩種，一種是有反光板的激光導(dǎo)航方式；另一種是無反光板激光自主導(dǎo)航方式。

有反光板激光導(dǎo)航需要在AGV行駛路徑周圍安裝位置精確的激光反射板，AGV通過發(fā)射激光束，同時采集由反射板反射的激光束，確定其當(dāng)前的位置和方向，并通過連續(xù)的三角集合運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航。

無反光板激光導(dǎo)航則是通過激光測距建立小車的整套行駛路徑地圖，無需任何輔助材料，且柔性化程度更高。

激光導(dǎo)航定位精確，地面無需其他定位設(shè)施，行駛路徑靈活多變，能夠適合多種現(xiàn)場環(huán)境。但，其不足之處是制造成本高，對環(huán)境諸如：外界光線、地面、能見度等要求相對較高。

二維碼導(dǎo)航

二維碼導(dǎo)航技術(shù)出現(xiàn)的時間并不短，但當(dāng)2012年3月Amazon 宣布，將以7．75億美元現(xiàn)金收購Kiva System公司，建立自己的自動化物流倉庫后，該技術(shù)才逐漸走進(jìn)大眾視野。

該計(jì)劃定位精確，導(dǎo)航靈活性較好，鋪設(shè)、改變或擴(kuò)充路徑也較容易，便于控制通訊，對聲光無干擾。其缺點(diǎn)是，路徑需要定期維護(hù)，如果場地復(fù)雜，則需要頻繁更換二維碼，對陀螺儀的精度及使用壽命要求嚴(yán)格，另對場地平整度有一定要求，價格較高。

應(yīng)用領(lǐng)域

據(jù)了解，倉儲業(yè)是AGV機(jī)器人最早的應(yīng)用場所。慢慢地，隨著制造業(yè)升級轉(zhuǎn)型的需求，AGV被廣泛應(yīng)用于制造業(yè)、郵局、圖書館、港口碼頭、機(jī)場、危險場所個特種行業(yè)。綜合來講，AGV機(jī)器人在倉儲分揀、制造、巡檢三個領(lǐng)域的應(yīng)用占比最重。

倉儲分揀

亞馬遜收購Kiva拉開了AGV在智能物流領(lǐng)域應(yīng)用的序幕。國內(nèi)以菜鳥網(wǎng)絡(luò)為例，去年雙十一前夕，菜鳥網(wǎng)絡(luò)在廣東惠陽發(fā)布了全球領(lǐng)先的超級機(jī)器人旗艦倉，上百臺機(jī)器人單日發(fā)貨可超百萬件。

作為天貓雙十一的旗艦倉，惠陽機(jī)器人倉庫是由機(jī)器人自己搭建起來的，配備AGV機(jī)器人200臺。傳統(tǒng)倉內(nèi)的揀貨員每天工作七個半小時行走近3萬步，只能揀貨1500件，而在該倉庫內(nèi)，配合機(jī)器人，揀貨員僅行走2563步，揀貨量可達(dá)3000件。每一臺機(jī)器人能頂起的重量達(dá)到250公斤，同時靈活旋轉(zhuǎn)，將貨架拉到揀貨員跟前方便揀貨員工作。等于一個貨架，四面都能存儲商品，倉庫儲量同時翻倍提升。

制造

近年來，AGV機(jī)器人在制造業(yè)中大顯身手。以汽車行業(yè)為例，新松機(jī)器人研發(fā)的AGV及其控制系統(tǒng)采用多種精確導(dǎo)航技術(shù)，保證了AGV快速運(yùn)行、精確定位，實(shí)現(xiàn)了工作區(qū)域內(nèi)全方位自由行走、自動安全避讓等功能。

早在1992年，此產(chǎn)品已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用于汽車工業(yè)生產(chǎn)中，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動機(jī)、后橋、齒輪箱等部件的自動化柔性裝配及其零部件的自動配送以及發(fā)動機(jī)總成和后橋總成與車身的動態(tài)裝配。

巡檢

以巡檢為例的特種環(huán)境下的工作，不僅極度危險，且難以保證工作的及時性和準(zhǔn)確性，這時候，AGV機(jī)器人便被派上了用場。

1月16日，西北油田首次引入智能巡檢機(jī)器人“慧眼”，代替人力完成變電站巡檢工作。

據(jù)了解，過去人工巡檢一次需要花費(fèi)五個小時。而“慧眼”機(jī)器人充滿電后可連續(xù)工作八小時，一天可巡視三次，效率提升了21倍。發(fā)現(xiàn)故障后，“慧眼”的后臺數(shù)據(jù)中心將立即報警，幫助工作人員第一時間排除故障。

大力發(fā)展電力機(jī)器人技術(shù)、推進(jìn)“機(jī)器代替人”，運(yùn)用電力機(jī)器人智能運(yùn)檢，提高電網(wǎng)運(yùn)維效率，降低安全風(fēng)險的重要舉措，對于電力發(fā)展有著遠(yuǎn)大的意義。

國產(chǎn)代表

據(jù)了解，AGV機(jī)器人是機(jī)器人行業(yè)唯一一個國產(chǎn)化占有率超過90%的細(xì)分市場，也是國產(chǎn)化機(jī)器人企業(yè)完全占有主導(dǎo)權(quán)，讓國外品牌倍感壓力的市場。那么，我國都有哪些具有代表性的AGV機(jī)器人企業(yè)呢？

沈陽新松機(jī)器人自動化股份有限公司

新松機(jī)器人成立于2000年，主營工業(yè)機(jī)器人、自動化裝配、物流與倉儲自動化成套設(shè)備等。

2014年，新松作為主要起草單位，參與制定的GB/T30029—2013自動導(dǎo)引車（AGV）設(shè)計(jì)通則”以及“GB/T30030—2013自動導(dǎo)引車（AGV術(shù)語）”中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布，這兩項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)于2014年3月1日正式實(shí)施。

公司AGV產(chǎn)品主要用于汽車及軍工兩大領(lǐng)域，其中，汽車領(lǐng)域的AGV市場份額位居行業(yè)第一。

浙江國自機(jī)器人技術(shù)有限公司

2008年，國自開始組建機(jī)器人團(tuán)隊(duì)，2011年公司正式成立。國自機(jī)器人專注于移動機(jī)器人的開發(fā)和推廣，主要產(chǎn)品為智能巡檢機(jī)器人和安防機(jī)器人。資料顯示，公司智能巡檢機(jī)器人已應(yīng)用覆蓋國家電網(wǎng)21個省份400余個變電站。

深圳市佳順智能機(jī)器人股份有限公司

佳順智能成立于2007 年，主要從事AGV及自動化解決方案的研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷售。據(jù)了解，2016年公司AGV小車的營銷額已超過1億元。

數(shù)據(jù)顯示，佳順智能的AGV占據(jù)了國內(nèi)汽車座椅制造近90%的市場份額。其AGV產(chǎn)品已具有多種導(dǎo)航技術(shù)儲備，包括磁條導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航、激光導(dǎo)航、二維碼慣性導(dǎo)航、輪廓導(dǎo)航等。

蘇州艾吉威機(jī)器人有限公司

艾吉威成立于2004年，公司集AGV機(jī)器人和AGV系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)、生產(chǎn)制造、銷售于一體，并提供AGVS、WMS、RFID系統(tǒng)整廠解決方案。

公司AGV產(chǎn)品擁有5大系列、7種款型，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車、電子、服裝、衛(wèi)浴、家電等領(lǐng)域。值得一提的是，公司擁有業(yè)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)無標(biāo)志導(dǎo)航的無反射板激光自主導(dǎo)航發(fā)明專利。

華曉精密工業(yè)（蘇州）有限公司

華曉精密成立于2003年，公司主營物流容器、物流自動化設(shè)備及相關(guān)非標(biāo)設(shè)備產(chǎn)品，其中物流自動化設(shè)備主要是AGV產(chǎn)品，該產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。2016年1月，科大智能出資6000萬收購華曉精密100%股權(quán)。

小結(jié)

隨著人口紅利逐漸消失，人工成本不斷上升，工業(yè)自動化、智能化已經(jīng)成為了制造業(yè)發(fā)展趨勢。

此外，在汽車、家電、煙草等領(lǐng)域?qū)GV機(jī)器人需求穩(wěn)定增長的時候，電商、新能源、醫(yī)療等新興行業(yè)市場需求也開始釋放，這些因素都促進(jìn)了AGV機(jī)器人銷量的快速增長。