AGV小車(chē)是一個(gè)集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、多等級(jí)輔助功能于一體的綜合系統(tǒng)。它集中運(yùn)用了計(jì)算機(jī)、傳感、信息融合、通訊、人工智能及自動(dòng)控制等技術(shù),是典型的高新技術(shù)綜合體。隨著自動(dòng)化物流系統(tǒng),柔性制造系統(tǒng)(FMS),自動(dòng)化立體化倉(cāng)庫(kù)等的發(fā)展,AGVs(作為物流系統(tǒng)和柔性制造系統(tǒng)中的關(guān)鍵子系統(tǒng),得到越來(lái)越多的應(yīng)用。AGVs主要用于輸送環(huán)節(jié),方便自動(dòng)化管理,提高系統(tǒng)柔性和靈活性,提高生產(chǎn)效率。AGV關(guān)鍵技術(shù)一般包括如下幾個(gè)方面:
(1)環(huán)境感知與信息融合技術(shù)
AGV能夠依靠傳感器感知外部環(huán)境和自身狀態(tài),實(shí)現(xiàn)自主行駛?cè)蝿?wù)。AGV作為智能搬運(yùn)工具,既需要感知和判斷周?chē)h(huán)境,也需要監(jiān)控自身實(shí)時(shí)狀態(tài),準(zhǔn)確的應(yīng)用傳感器技術(shù)能有效對(duì)AGV小車(chē)準(zhǔn)確穩(wěn)定的運(yùn)行,故具有十分重要的意義。AGV作為智能搬運(yùn)工具,既需要感知和判斷周?chē)h(huán)境,也需要監(jiān)控自身實(shí)時(shí)狀態(tài),準(zhǔn)確的應(yīng)用傳感器技術(shù)能有效對(duì)AGV小車(chē)準(zhǔn)確穩(wěn)定的運(yùn)行,因此具有十分重要的意義。
(2)定位和導(dǎo)航導(dǎo)引技術(shù)
對(duì)于A(yíng)GV來(lái)說(shuō)導(dǎo)航技術(shù)是不可或缺的,是AGV智能化以及完全自主工作的關(guān)鍵技術(shù)之一,也是AGV技術(shù)研究的核心部分。
定位導(dǎo)航技術(shù)好壞直接決定了AGV的精確性和性能穩(wěn)定性,同時(shí)也決定AGV功能性、應(yīng)用實(shí)用性、自動(dòng)化程度等關(guān)鍵因素。定位是即通過(guò)傳感器來(lái)感知外部信息,通過(guò)主控制器的有效控制,以確定被控裝置在現(xiàn)場(chǎng)布局中的位置。定位技術(shù)即可以控制AGV在路徑中的位置,通過(guò)位置信息準(zhǔn)確下達(dá)對(duì)應(yīng)任務(wù)。
(3)路徑規(guī)劃
AGV通過(guò)導(dǎo)航系統(tǒng)完成周?chē)畔⒌母兄乱徊骄褪侨绾胃鶕?jù)獲取的信息進(jìn)行行駛路徑的規(guī)劃。根據(jù)在路徑規(guī)劃開(kāi)始時(shí)是否存在完整的環(huán)境信息,可以將路徑規(guī)劃方法劃分為兩大類(lèi):已知環(huán)境中的路徑規(guī)劃與未知環(huán)境中的路徑規(guī)劃。
(4)運(yùn)動(dòng)控制與路徑跟蹤
在規(guī)劃完AGV的行駛路徑之后,下一步就是要求AGV準(zhǔn)確快速實(shí)現(xiàn)期望路徑的跟蹤。對(duì)于A(yíng)GV的運(yùn)動(dòng)控制與目標(biāo)路徑的穩(wěn)定跟蹤是自主行駛的關(guān)鍵技術(shù)。目前應(yīng)用較多的仍然是采用基于誤差反饋的閉環(huán)控制策略來(lái)消除系統(tǒng)跟蹤誤差。為保證其實(shí)時(shí)性、魯棒性及AGV行駛的穩(wěn)定性要求,AGV的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)計(jì)算以及如何設(shè)計(jì)良好的反饋控制律是目前AGV運(yùn)動(dòng)控制研究中的一個(gè)活躍領(lǐng)域。
(5)智能控制技術(shù)
從20世紀(jì)初,控制理論就得以發(fā)展演變,隨著現(xiàn)代控制理論不斷融入新學(xué)科技術(shù),如模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等等,目前傳統(tǒng)的控制技術(shù)已逐步發(fā)展為能更好解決復(fù)雜系統(tǒng)控制問(wèn)題的智能控制技術(shù)。智能控制(intelligent controls)是效仿人的智能,具備自主學(xué)習(xí)、推測(cè)及決策等功能,并且無(wú)需人為干預(yù)或幫助,能自主根據(jù)控制對(duì)象或控制環(huán)境的變化做出有效的推測(cè)和決策。目前應(yīng)用于A(yíng)GV較多的控制方法是模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、遺傳算法控制、模式識(shí)別控制等。
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