文|伯朗特机器人

方方的身体、看起来墩墩的一个大盒子，可以自动识别工业区的“路况”，自行导航把“乘客”送到目的地，往返复始，又是一个工业生产的好帮手——AGV移动机器人。

AGV（Automated Guided Vehicle）机器人，又叫自动导引车，是一种装备有电磁或光学等自动导引装置的无人驾驶运输车，能够在预定路径上自主移动和执行工作任务，无需人工操作。

AGV机器人的起源可以追溯到20世纪50年代初。根据多项证据，世界上第一台AGV是由美国Barrett电子公司开发成功的。这台AGV是一种牵引式小车系统，带有车兜，并在一间杂货仓库中沿着布置在空中的导线运输货物。

1953年：第一辆AGV诞生，由牵引式拖拉机改造而成，用于杂货仓库中沿着空中导线运输货物。

20世纪50年代末至60年代初期：多种类型的牵引式AGV在工厂和仓库中使用。

20世纪70年代：基本导引技术依靠感应地下导线产生的电磁频率，使用地面控制器指引AGV沿预定路径行驶。

20世纪80年代末期：无线式导引技术引入AGV系统，如激光和惯性导引，提高了系统灵活性和准确性，便于修改路径。

20世纪80年代以来：AGV系统发展成为生产物流系统中最大的专业分支之一，出现产业化趋势，成为现代化企业自动化装备的重要组成部分。

欧美发达国家：AGV应用最为广泛。

亚洲日本和韩国：AGV得到迅猛发展和应用，日本在产品规格、品种、技术水平、装备数量及自动化程度等方面较为丰富，达到标准化、系列化、流水线生产。

我国AGV的研究较国外有很大的差距，起步较晚，因受历史条件、技术水平等各方面的影响，我国的AGV技术在总体发展水平上与美国等强国相比还是有很大差距的，但通过不断地努力，这种差距正在缩小。

20世纪80年代后期：北京起重运输机械研究所研制出第一台ADB型AGV。

20世纪90年代初：邮电部北京邮政科学研究所成功研制了WZC及WZC-1两种类型的AGV，并应用于上海新火车站邮政枢纽、济南军区仓库。

在国家“863”计划支持下，中科院沈阳自动化所完成了多项移动机器人应用基础研究和应用技术开发项目，并开发出且在实践应用中较为成熟的AGV（电磁导引）及其系统技术。

1.AGV的驱动系统

①差速驱动是一种常见的驱动方式，通过左右两个驱动轮的速度差来实现转向和前进。这种方式通常由两个独立的驱动轮组成，每个轮子可以独立控制速度，从而实现机器人的转向和前进。差速驱动的优点在于结构简单、成本较低，并且能够适应多种地面条件。然而，差速驱动也存在一些局限性，例如在某些情况下转向精度可能不如其他驱动方式

②舵轮驱动是一种更为复杂的驱动方式，通常用于需要高精度转向的场合。舵轮驱动系统包括一个或多个舵轮，这些舵轮可以通过电机进行精确控制，从而实现高精度的转向。舵轮驱动的优点在于能够实现360°回转功能，并且转向精度较高。此外，舵轮驱动系统通常集成了减速器和其他精密机械结构，以提高系统的稳定性和可靠性。

2.AGV的导航方式

AGV（自动引导车）机器人导航技术种类繁多，每种技术都有其独特的原理和应用场景。下面举例一些常见的导航方式：

电磁导航是通过在AGV行驶路径上埋设金属线，并加载导引频率，AGV通过识别这些频率来实现导航。这种方式较为传统，成本较低，但灵活性较差，需要对地面进行破坏性施工。

激光导航利用二维激光传感器获取环境中的测量数据，通过运算得到AGV的坐标信息。激光导航具有高精度和灵活性，可以在导航区内自由行走并随时改变路径。此外，激光SLAM导航通过里程计信息与激光传感器数据比对，实现连续实时定位。

磁条导航通过在地面上铺设磁条，AGV底部配备磁传感器感应磁场变化，从而计算自身位置。这种方式成本低，定位精准，但灵活性较差，适用于固定路径。

磁钉导航使用磁钉代替磁条，预埋在地面下，AGV通过感应磁场进行定位。磁钉导航具有隐蔽性好、抗干扰性强等优点，但容易受铁磁物质影响，更改路径施工量大。

惯性导航通过陀螺仪和加速度计测量AGV的角速度和加速度，通过积分运算推算位置和姿态。优点是短时间内精度高、成本低，但长时间精度会下降。

视觉导航通过车载摄像机采集周围环境图像，滤波计算后确定自身位置和路径。这种方式灵活高效，适用于无需预设物理路径的环境。

基站导航通常结合其他导航方式使用，如RFID技术与磁导航结合，通过基站发送信号引导AGV行驶。

RFID导航通过在轨道节点处安装电子标签，AGV车载RFID读卡系统读取标签ID号进行定位。这种方式非接触式，灵活性较好，但需要额外的基础设施支持。

3.AGV的控制系统

地面控制系统是整个AGV系统的核心，负责任务分配、车辆调度、交通管理、电池充电等功能。它通过中央控制柜内的PLC与每个AGV车载控制器连接，并使用IDAT电缆进行感应通讯。地面控制系统接收上位控制计算机发出的任务启动命令，启动相应的物料搬运任务，并根据AGV的任务执行情况调度AGV执行任务。

车载控制系统是AGV的电气控制系统，负责导航计算、导引实现、车辆行走、装卸操作等功能。车载控制器接收地面控制系统的指令，进行导航计算和路径选择。车载控制器通常包括传感器、运动控制器、导航系统等器件。例如，激光SLAM技术是AGV导航的主流方法之一，AGV配备激光传感器，通过SLAM技术实现自主定位和地图构建

AGV（自动导引车）机器人在多个领域有着广泛的应用，包括：

制造业：AGV在工厂生产线中用于运输原材料、成品和半成品，实现自动化生产流程。例如，在汽车制造业中，AGV被广泛应用于零部件制造、发动机装配线、底盘和平台对接等环节。此外，AGV还应用于家电制造、电子电器、医药、化工、机械加工等多个行业。

仓储物流：AGV在仓库和物流中心中用于货物的分拣、运输和搬运，提高物流效率并减少人工成本。例如，申通快递的“小黄人”就是一种典型的AGV应用案例。AGV系统与仓库管理系统（WMS）联动，可以实时获取订单信息和货物位置，确保快速准确地完成货物搬运。

伯朗特机器人公司的产品线包括工业机器人、机械手、协作机器人、AGV机器人等等，其中，AGV机器人包括BRTAGV12010A潜伏式AGV和BRTAGV21050A复合移动机器人平台。

BRTAGV12010A 是采用激光 SLAM+ 二维码导航的潜伏顶升式搬运机器人，负载 100kg。激光 SLAM与二维码导航自由切换，满足多场景与不同精度要求。在货架较多的复杂场景下采用二维码精准定位钻入货架进行顶升并搬运。固定场景下采用激光SLAM 导航，不受地面二维码的限制，可以在环境中自由运行。

BRTAGV21050A复合移动机器人平台是采用激光SLAM导航的复合移动机器人平台，负载500kg可搭配低压协作型机械臂，实现物料的抓取或放置功能，适用多站点的物料传输和抓取。同时平台顶部可搭配辊筒、皮带、链条等 多种形状的传输模组，可以实现多条生产线之间的物 料转运，进一步提升生产流程自动化，提高生产效率。