AGV即“自動導(dǎo)引運輸車”，是指裝備有電磁或光學等自動導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，具有安全保護以及各種搬運功能的運輸車。其特點是無人駕駛，在導(dǎo)航設(shè)備的幫助下就能按照預(yù)設(shè)路線自動駕駛。能24小時實現(xiàn)自動出入裝卸站、工作臺和貨架等，充分適應(yīng)工作時間長、搬運量大、搬運線路復(fù)雜、柔性高等嚴苛的技術(shù)要求。

AGV控制系統(tǒng)分為地面控制系統(tǒng)、車載控制系統(tǒng)及導(dǎo)航/導(dǎo)引系統(tǒng)。

AGV地面控制系統(tǒng)采用工控機模式，主要是對AGV進行任務(wù)分配、車輛管理、交通管理、通訊管理等。

任務(wù)分配：提供對AGV地面控制程序的解釋執(zhí)行環(huán)境；提供根據(jù)任務(wù)優(yōu)先級和啟動時間的調(diào)度運行；提供對任務(wù)的各種操作如啟動、停止、取消等。

車輛管理：根據(jù)物料搬運任務(wù)的請求，分配調(diào)度AGV執(zhí)行任務(wù)，根據(jù)AGV行走時間最短原則，計算AGV的最短行走路徑，并控制指揮AGV的行走過程，及時下達裝卸貨和充電命令。

交通管理：根據(jù)AGV的物理尺寸大小、運行狀態(tài)和路徑狀況，提供AGV互相自動避讓的措施，同時避免車輛互相等待的死鎖方法和出現(xiàn)死鎖的解除方法；AGV的交通管理主要有行走段分配和死鎖報告功能。

通訊管理： AGV地面控制系統(tǒng)與AGV單機、地面監(jiān)控系統(tǒng)、地面IO設(shè)備、車輛仿真系統(tǒng)及監(jiān)控中心的通信功能。AGV的工控機通過車載WiFi模塊與地面無線路由器建立連接，搭建無線通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)與監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)交換。

AGV車載控制系統(tǒng)，即AGV單機控制系統(tǒng)，在收到工控機的指令后，負責AGV單機的導(dǎo)航、導(dǎo)引、路徑選擇、車輛驅(qū)動、裝卸操作等功能。

導(dǎo)航：AGV單機通過自身裝備的導(dǎo)航器件測量并計算出所在全局坐標中的位置和航向。

導(dǎo)引：AGV單機根據(jù)現(xiàn)在的位置、航向及預(yù)先設(shè)定的理論軌跡來計算下個周期的速度值和轉(zhuǎn)向角度值即，AGV運動的命令值。

路徑選擇：AGV單機根據(jù)工控機的指令，通過計算，預(yù)先選擇即將運行的路徑，并將結(jié)果報送地面控制系統(tǒng)，能否運行由地面控制系統(tǒng)根據(jù)其它AGV所在的位置統(tǒng)一調(diào)配。AGV單機行走的路徑是根據(jù)實際工作條件設(shè)計的，它有若干“段”組成。每一“段”都指明了該段的起始點、終止點，以及AGV在該段的行駛速度和轉(zhuǎn)向等信息。

車輛驅(qū)動：AGV單機根據(jù)導(dǎo)引的計算結(jié)果和路徑選擇信息，通過伺服器件控制車輛運行。AGV舵機轉(zhuǎn)向采用差分電壓信號伺服系統(tǒng)，其特點是能夠方便地設(shè)置舵機的零點位置以及在AGV斷電重啟后能準確獲知舵機角度的所在位置。當舵輪轉(zhuǎn)動時，安裝在舵機轉(zhuǎn)盤上電位器的線性電阻產(chǎn)生反饋電壓U0，工控機發(fā)出電壓輸出指令，將輸出目標電壓值U1與反饋電壓U0進行差分處理。差分信號通過調(diào)節(jié)，使得反饋電壓U0不斷接近目標電壓值U1，在控制過程中把測量得到的目標電壓U1和對應(yīng)的角度量化，從而控制車輪的轉(zhuǎn)向。

目前用于AGV的導(dǎo)航/導(dǎo)引技術(shù)主要有直接坐標、電磁導(dǎo)引、磁帶導(dǎo)引、光學導(dǎo)引、激光導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航、視覺導(dǎo)航等。

工控機在AGV中的應(yīng)用

工控機具有較高的防磁、防塵、防沖擊能力，可在復(fù)雜環(huán)境下長時間穩(wěn)定運行，可為AGV提供高效、可靠的控制系統(tǒng)。嵌入式工控機采用無風扇設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊、散熱性好、防水防塵性能優(yōu)，可以靈活的應(yīng)用在對溫度及使用空間等苛刻的環(huán)境中，安裝和維護簡單、方便，可廣泛應(yīng)用在地面控制系統(tǒng)。隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式工控機的軟硬件水平都得到很大提高，已經(jīng)可以滿足AGV產(chǎn)品的各種需要。與工控機相比，嵌入式工控機具有成本低、功耗小等優(yōu)勢，這對必須使用自身攜帶電源的AGV產(chǎn)品尤其重要。

工業(yè)平板電腦集主機、液晶顯示器、觸摸屏為一體，具有功耗低、防水防塵、抗振能力強等特點，可在較寬的溫度范圍下長時間穩(wěn)定工作，同時具備觸摸功能，是AGV車載控制系統(tǒng)中人機界面的最佳解決方案。

隨著智能制造的來臨，工廠智能化已成為不可逆的發(fā)展趨勢，AGV作為自動化技術(shù)升級重要的核心組成部分，未來需求可觀。研為十年來不懈追求工控機的更高品質(zhì)，推進智能工廠的深化與發(fā)展，助力工業(yè)4.0時代。