文：楊燦

隨著工業(yè)4.0概念的提出，自動化、智能化工廠的市場需求明顯增加。而作為工業(yè)4.0發(fā)展的三大主題之一，“智能物流”的發(fā)展勢頭在近年來愈發(fā)顯著，其中發(fā)展最快且最受市場關(guān)注的一定有AGV行業(yè)。最近幾年來，由于電商行業(yè)的自動化物流發(fā)展明顯加快，AGV行業(yè)也因此受到了資本市場的高度關(guān)注，各AGV生產(chǎn)商先后獲得數(shù)十億元融資，也進(jìn)一步說明了需求市場目前對于AGV物流設(shè)備的青睞。今后，選擇引入自動化物流AGV設(shè)備的客戶會越來越多，因此筆者在這里簡單介紹一下有關(guān)AGV的基本內(nèi)容，希望能幫助到大家。

百度百科：AGV，Automated Guided Vehicle的縮寫，意為“自動導(dǎo)引運(yùn)輸車”。AGV是裝備有電磁或光學(xué)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(hù)以及各種移載功能的運(yùn)輸車。AGV具有行動快捷、工作效率高、結(jié)構(gòu)簡單、可控性強(qiáng)、安全性好等優(yōu)勢，與物料輸送中常用的其他設(shè)備相比，AGV的活動區(qū)域無需鋪設(shè)軌道、支座架等固定裝置，不受場地、道路和空間的限制。因此，在自動化物流系統(tǒng)中，最能充分地體現(xiàn)其自動性和柔性，實(shí)現(xiàn)高效、經(jīng)濟(jì)、靈活的無人化生產(chǎn)。

有關(guān)AGV的基本內(nèi)容

01 AGV類型

按照搬運(yùn)方式的不同，常見AGV可分為牽引式、舉升式、叉車式三大類，當(dāng)然市場上仍然存在其他類型的AGV，但由于搬運(yùn)原理大抵相似就不過多介紹，筆者在這里主要介紹這三種類型。

1. 牽引式AGV。搬運(yùn)方式就像一個(gè)小火車一般，AGV充當(dāng)火車頭，利用AGV尾部的掛鉤等裝置連接物料臺車，最終通過AGV在前面拉動，完成物料臺車的位置轉(zhuǎn)移。一般適用于距離較遠(yuǎn)且批量較大的應(yīng)用場景，但也由于驅(qū)動方式的限制，存在轉(zhuǎn)向困難、速度較慢等缺點(diǎn)。市場上也有背負(fù)式、潛伏式等AGV，工作原理與牽引式類似，但由于業(yè)務(wù)場景的不同，這類AGV只針對單臺物料臺車進(jìn)行搬運(yùn)，相對牽引式AGV來說更靈活一些。

2.舉升式AGV。工作時(shí)AGV會鉆到貨架底部，利用液壓裝置將整個(gè)貨架托起，隨后在移動到達(dá)目標(biāo)位置后放下貨架。這種AGV相對來說更加靈活，AGV可以在原地轉(zhuǎn)向，也可以在AGV方向不變的前提下實(shí)現(xiàn)貨架方向的轉(zhuǎn)動，可以輕松適應(yīng)生產(chǎn)過程中對貨架方向有要求的業(yè)務(wù)場景。并且這種AGV僅依靠一般貨架，無需在貨架底部安裝車輪，即可實(shí)現(xiàn)物料的搬運(yùn)，適合大多數(shù)的倉庫使用。由于使用不帶車輪的貨架，也無需擔(dān)心貨架在使用過程中會意外移動，相對來說貨架位置會更穩(wěn)定，應(yīng)用起來更安全。

3. 叉車式AGV。顧名思義，叉車式AGV的工作原理和普通叉車類似，其通過自動化的方式利用貨叉將物料托盤托起，搬運(yùn)到達(dá)目標(biāo)位置后再利用貨叉將物料托盤放下。筆者見過的叉車式AGV一般都用于重型物資、高位貨架區(qū)域搬運(yùn)，在超出舉升式、背負(fù)式等類型AGV重量上限、貨架限制的情況下，一般會選用叉車式AGV來進(jìn)行搬運(yùn)。但是目前市場上叉車式AGV相對于其他類型仍存在造價(jià)高、速度慢等缺點(diǎn)，且從市場應(yīng)用情況來看相對來說不太成熟，還需要AGV制造商繼續(xù)努力。

02 AGV與RGV區(qū)別

談到AGV，人們總是喜歡將RGV搬出來與之對比一下，以此增加人們對兩款不同產(chǎn)品的認(rèn)知度。RGV是有軌制導(dǎo)車輛（Rail Guided Vehicle）的英文縮寫 ，又叫有軌穿梭小車，與AGV相比不同之處在于RGV在投入使用之前需要在地面鋪設(shè)軌道，類似火車、地鐵一般，RGV小車在軌道上來回行駛，軌道也為RGV提供了載重強(qiáng)、速度快、成本低、穩(wěn)定性高等諸多優(yōu)點(diǎn)。相比之下，使用過程中如果想要增加新的路線或站點(diǎn)，RGV的改造就會非常復(fù)雜且昂貴，而AGV由于不依賴軌道后期更改路線等就會非常便捷。

03 AGV主要裝置及參數(shù)

AGV由驅(qū)動裝置、定位導(dǎo)航、舉升裝置、能源系統(tǒng)、安全防護(hù)五大系統(tǒng)部分組成。其中有幾個(gè)重點(diǎn)部分是需要我們關(guān)心的：

驅(qū)動裝置：大多數(shù)AGV運(yùn)行速度在0.5m/s~3m/s之間，物資重量、AGV類型等因素均會影響AGV的搬運(yùn)速度；

定位導(dǎo)航方式：目前主要有磁軌導(dǎo)航、視覺+二維碼導(dǎo)航、激光導(dǎo)航等方式，具體導(dǎo)航方式在下面詳細(xì)介紹；

舉升裝置：是AGV承重的主要限制，牽引式AGV載重可在100KG~3000KG不等，舉升式AGV載重一般不超過1噸，叉車式AGV可載重500KG~3噸；

能源系統(tǒng)：AGV一般可通過手動充電、自動充電的方式進(jìn)行充電，續(xù)航時(shí)間一般可達(dá)到8小時(shí)；

安全防護(hù)：AGV的防護(hù)系統(tǒng)一般有接觸式和非接觸式兩部分組成，非接觸式防護(hù)系統(tǒng)通過激光或視覺的方式在遇到障礙物時(shí)提前停止行進(jìn)，而一些意外情況下也可以通過接觸式防護(hù)裝置類似防撞條來進(jìn)行防護(hù)。

04 AGV定位與導(dǎo)航

目前主流的AGV導(dǎo)航方式可分為磁軌導(dǎo)航、視覺+二維碼導(dǎo)航、激光/視覺SLAM導(dǎo)航三類。

1. 磁軌導(dǎo)航方式是最早開始使用的AGV導(dǎo)航方式，一般與牽引式、背負(fù)式、潛伏式AGV結(jié)合使用，AGV通過識別在地面鋪設(shè)的磁軌來導(dǎo)航確定行進(jìn)路線，是目前最成熟的導(dǎo)航方式，但是受磁軌的限制，靈活度較差。

2.視覺+二維碼的導(dǎo)航方式是目前相對應(yīng)用較多的導(dǎo)航方式，通過有間隔的在地面粘貼唯一性的二維碼，AGV行進(jìn)時(shí)實(shí)時(shí)識別當(dāng)前視覺識別到的二維碼信息來確定位置與行進(jìn)路線，一般與托舉式AGV結(jié)合使用，目前大多數(shù)倉庫使用的都是這種導(dǎo)航方式，這種方式優(yōu)點(diǎn)在于行動靈活，易于調(diào)度，地圖繪制簡單、維護(hù)成本低等。

3. 激光SLAM、視覺SLAM導(dǎo)航方式是通過AGV發(fā)射激光信號，再通過墻壁或立柱上設(shè)置的反光板反射回來的信號來確定位置，一般應(yīng)用于叉車式AGV，目前尚未成熟，市場使用較少。

05 搬運(yùn)對象與搬運(yùn)方式

如何搬運(yùn)物資是自動化物流實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵，提供一個(gè)便捷、可靠的物資搬運(yùn)方式不僅能使物流設(shè)備安全流暢的運(yùn)行，更能使應(yīng)用的業(yè)務(wù)場景更加高效，反之則可能會使業(yè)務(wù)效率大打折扣。牽引式或潛伏式AGV應(yīng)用時(shí)，通過牽引帶輪子的貨架臺車，形成引導(dǎo)式運(yùn)行移動，最終完成搬運(yùn)，這種方式通常適用于生產(chǎn)車間中半成品材料在不同工位或產(chǎn)線之間轉(zhuǎn)運(yùn)，但是對于集中化的倉儲庫存管理卻不適用。激光叉車式AGV則可以直接應(yīng)用在高位貨架區(qū)或一般的平面存儲區(qū)，可以直接作用于現(xiàn)有的墊倉板，但是由于技術(shù)尚未成熟且價(jià)格較高，所以市場上也較少使用。舉升式AGV之所以在市場上應(yīng)用廣泛，就是依賴于較強(qiáng)的穩(wěn)定性和較簡便的應(yīng)用方法，目前大多數(shù)舉升式AGV均采用二維碼+視覺導(dǎo)航，既提供了較為容易的地面路徑鋪設(shè)，又保證了對物資搬運(yùn)位置的精準(zhǔn)度和靈活度，因此不論在電商、零售、3PL等行業(yè)還是制造業(yè)均有著相當(dāng)多的應(yīng)用案例。

業(yè)務(wù)應(yīng)用

AGV在不同行業(yè)領(lǐng)域有著非常多的應(yīng)用場景，以下選擇幾個(gè)比較有特色的應(yīng)用場景來簡單介紹：

01 集中式倉儲管理應(yīng)用

相信大家聽到AGV這個(gè)詞，腦海里面涌現(xiàn)的一般都是大型倉儲中心的應(yīng)用場景，例如比較引入注目的京東亞洲一號、阿里巴巴的菜鳥無人倉。事實(shí)上的確如此，大型的倉儲中心、搬運(yùn)的物品重量較輕、高頻率的收發(fā)業(yè)務(wù)，這些都是AGV最能夠?yàn)槠髽I(yè)倉儲物流方面帶來提升的關(guān)鍵點(diǎn)。通過AGV的引用，不僅能夠降低人工作業(yè)導(dǎo)致的失誤損失，更多的是能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來質(zhì)變的效率提升。而企業(yè)的倉儲管理一般都會存在集中式管理的業(yè)務(wù)場景，隨著人口紅利的逐漸消失，AGV注定會逐漸被各行各業(yè)所關(guān)注。

02 與自動化立庫集成

由于成本、效率或物資類型的考慮，很多企業(yè)都會選擇在倉庫中設(shè)置自動化立體庫。那為了更好地打造智能倉庫這個(gè)環(huán)節(jié)，AGV與自動化立體庫的集成應(yīng)用也會變得異常關(guān)鍵。通過AGV設(shè)備與立體庫的堆垛機(jī)設(shè)備相集成，AGV的RCS系統(tǒng)與立體庫WCS相集成，可以使AGV平面?zhèn)}庫與自動化立體庫完美的并存于企業(yè)倉儲管理中。不僅可以使企業(yè)在倉儲管理中針對不同的物資類型有了更多的管理存放選擇，也將會幫助企業(yè)提高物資的存取效率，最終實(shí)現(xiàn)智能化倉儲管理。

03 多樓層搬運(yùn)應(yīng)用

不僅僅應(yīng)用于大型平面?zhèn)}儲中心，AGV在多樓層的物資搬運(yùn)上也擁有極大的應(yīng)用空間。由于很多企業(yè)受限于廠房面積或其他的業(yè)務(wù)需求，多樓層的工廠實(shí)際上也并不少見。而多樓層的工廠中跨樓層的物資搬運(yùn)配送一直是企業(yè)面臨的物流難題。通過使用AGV設(shè)備與提升機(jī)/堆垛機(jī)等設(shè)備的聯(lián)合應(yīng)用，往往可以在多層樓的工廠中實(shí)現(xiàn)無人化的物資配送。其中由于減少了人工配送的誤差性，AGV設(shè)備將會為企業(yè)在生產(chǎn)物資需求計(jì)算和實(shí)際配送中提供智能物流的基本保障。

04 助力實(shí)現(xiàn)無人工位

倉儲和配送均能達(dá)到無人化的前提下，實(shí)現(xiàn)無人工廠的最后一個(gè)環(huán)節(jié)就是生產(chǎn)工位的無人化。而生產(chǎn)工人在被機(jī)器人替代后，最大的難題就是怎樣與自動化物流相串聯(lián)。運(yùn)用AGV設(shè)備無疑是這個(gè)環(huán)節(jié)最可靠的方案之一，AGV通過與機(jī)器人的PLC集成，再通過上層系統(tǒng)WMS/MES/PCS的集成和應(yīng)用，最終實(shí)現(xiàn)工廠智能物流的“最后一公里”，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)真正意義上的黑燈工廠。

結(jié)尾

未來以來，將至已至。相信用不了多久，我們再見到的倉儲物流一定給我們帶來前所未有的驚喜與震撼。


審核編輯黃昊宇