张华林

（荆州职业技术学院，湖北 荆州 434020）

在AGV智能车最先发明之初，仓储物流业是最早开始进行使用的。1954年世界上首台AGV在美国的South Carolina州的Mercury Motor Freight公司的仓库内投入运营，用于实现出入库货物的自动搬运，这离世界第一辆AGV智能车诞生仅仅1年的时间。到了20世纪60年代，已经有多种形式的AGV智能牵引车应用于工厂生产和仓库物流管理中。到20世纪80年代，AGV智能车辆已经建成整套的生产和应用体系，成为仓储物流行业的一个重要分支。在欧美等国家应用十分广泛，而当时在亚洲的日本和韩国，发展和应用也比较迅速。尤其是日本，依托于本土的高科技产业发展，在AGV的制造和改进上十分有成效。如今日本在AGV的产品规格、品种、技术水平、装备等数量及自动化程度上都十分的成熟，已经达到了标准化、系列化和生产流水线的程度。而我国的AGV技术相对落后，发展相对缓慢。如今面临着国际市场的压力，对于国内的AGV产业更是一个冲击。

1 AGV智能车辆的工作原理

AGV智能车辆由动力系统、控制系统和传感系统三部分构成。其中，动力系统一般为24V或者48V的直流工业蓄电池为主要动力元件，包括一些其他的充放电系统。蓄电池根据工作的市场和周期，一般分为8 h工作时间和17 h工作时间，根据不同的工作周期安装不同的蓄电池结构。在蓄电池的充电要求上，可以进行全周期充电和随机性充电两种选择形式。全周期充电指的是AGV在停止工作时在指定的停靠区进行充电，而且是蓄电池的电量降低到提前设置的最低范围内才开始充电。随机性充电指的是AGV采用可任意充电的汽车免修蓄电池，在AGV的任何停靠站区域，能够不受时间限制进行充电。

AGV的控制系统包含方向控制、路径控制两种。AGV通常被设定为三种运动方式，即向前、向后和前后左右四个方向回转运动，这三种运动方式都是由传感系统传递的运动指令来完成的。AGV的路径控制则是根据传感系统进行导引来实现的，AGV的导引方式大致分为两类，一种是固定路径的导引方式，在AGV智能车的行使路径上设置一些发送信息的设备，AGV通过检测这些信息设备发送的信息来完成路径的设定，从而实现路径导引的功能。比如光学导引、电磁导引等。另一种是自由路径的导引方式，这种导引方式的原理是AGV车辆内部存储着工作场地的方位坐标，AGV通过对当前坐标位置的识别来完成路径的选择，这种方式更加的灵活和自主。AGV在自由选择路径的同时，工作状态的智能化也大大的增加。

一般的智能AGV车辆都安装控制器，控制器的作用类似于人类的大脑，是AGV智能化的核心部分。控制器通过AGV自身的信息传递系统接受地面信息给予的指令，然后再通过传感器传递给动力系统，动力系统再通过传动设备做出运动的动作，完成最终的指令。某些智能化比较高的AGV，具有编程的能力，它可以摆脱之前设定好的路径，独立的完成一种更加复杂的动作，然后再回到之前预定的工作状态。这种AGV的系统设置在目前的技术操作上完全可以实现，在人工智能愈演愈烈的当下，高度智能化的AGV不仅可以服务于工业生产和仓储物流行业，将来也可以走进普通人的生活中，成为家庭服务的成员。

2 AGV在物流领域的研究现状

在美国生产出世界第一台AGV智能车时，所采用的是埋线电磁感应的方式进行跟踪路径来自动牵引，这在当时也被称为无人驾驶牵引车，此时的牵引车还不具有载货功能，但是这种牵引方式一直沿用到20世纪70年代。在20世纪70年代之后，具有载货功能的自动牵引车在欧洲得到了广泛的应用，开启了仓储装卸的自动化时代。

进入21世纪以后，随着工业水平的提高和科学技术的不断突破，AGV在多个领域开始被广泛应用，并且生产出适合不同作业场景的不同型号和类别的AGV设备。比如单元式的AGV用在工业生产车间的短距离运输，与工业生产和加工设备构成完善的柔性生产线。其中，自动装卸货物用的自动引导叉车；还有用于派发信件和文件用的小型载货AGV。另外，随着技术的提高和生产成本的降低，单台AGV的生产能力也大大的增加。AGV正在从仅为大公司使用向小公司单台应用进行转变，而且对于企业的效率提升有很大的帮助。根据市场调查，我国在2014年的AGV装机量为1.3 万台，按照每年30%～50%的增加率估算，到2020年，我国AGV的装机总量将达到8 万台。

3 AGV智能车辆在物流领域的优势

3.1 工作效率高

相对于传统的人工，AGV智能车在进行作业时能够实现不停机换料，不仅缩短了人工换料的时间，减少停机的次数还能大大延长机器的使用寿命，也能够使机器进行24 h不停地运转，大大延迟了工作的效率。在货物装卸和搬运过程中，自动化的AGV能够完全代替人工进行重复而又简单的工作，而且具有自动充电的功能，可以不停歇的工作。

3.2 节省管理的精力

AGV智能车都是由一个中央控制室统一进行管理，不同的工作场所采用不同的编程控制，而且目前的AGV智能化程度高，在管理上具有统一性，相比人员管理来说，更加精细和程序化。管理人员只需要通过后台的计算机进行控制，就可以实现程序化的管理。这样既能节省管理精力，又能使管理的方式更加便捷。

3.3 更具有可靠性和安全性

在传统的人工搬运中，人工操作叉车和拖车的路径有很大的未知性，对速度和区域都没有严格的控制，操作起来不够安全和可靠。而AGV的行使路径和速度都能够控制，而且能够实现精准的定位，在AGV智能搬运车的作业过程中，可以实时全称监控。还有一些危险化学品等物料在存放和搬运过程中，使用AGV智能车进行作业，可以极大地降低因意外事故对人员造成的伤害。

3.4 成本费用低

尽管AGV智能车在开始的时候投入的资金比较多，但是相对于长期的人工费来说还是比较优惠的。况且随着AGV生产技术和生产能力的增加，单台的售价正在逐年降低，根据市场调查，目前AGV的国产化程度加深，加上功能部件的标准化，整个单机的平均价格从7 万元降至5 万元。单机成本费用的降低，不仅降低了仓储物流行业的生产成本，也使得AGV智能车能够被更多的中小企业所使用。

4 AGV智能车在城市物流中的应用价值

4.1 自动化作业和优化路线

在过去传统的物流分拣工作中，人工的工作方式不仅工作量较大，且工作效率非常低、出错率高。这样不仅影响企业的生产和工作效率，而且频繁的工作失误对企业的形象和荣誉又会造成影响。在AGV投入物流的装卸和分拣工作后，只要将物品放到AGV智能车上，就会按照设定的路线和目的地进行搬运，这样固定的程序就避免了人为因素的干扰，极大地提高了工作效率。

4.2 自我诊断能力实现安全快速作业

随着技术的不断成熟，AGV智能车已经不再是最初的用于固定路线的代替简单工作的工具，而是具有智能化程度的高端科技产品，在完整的作业过程中有很强的自我诊断能力，能够通过信号感知自身的作业内容，一旦工作内容出现问题或是工作路径偏移，就会立刻进行自我诊断，重新制定正确的路径，或者是直接发出警报。这样对于物流管理者来说，高智能的AGV车辆能够增加工作的智能化，减少人工和管理工作量。

4.3 实现精细化、柔性化和信息化的物流管理

随着物联网技术的突破和不断完善，现代物流产业已经日渐成熟。目前，现代化的物流已经越来越深入人们的生活，每个人都可以通过物联网技术完成货物的在线交易，这种改变人们生活方式的革命性成果正是由一个个自动化、智能化的生产设备来完成的。AGV智能车与现代化的城市物流产业技术相互配合，能够实现点对点的自动存取功能。在物流管理中，AGV智能车辆能够实现更加精细化、柔性化和信息化的操作，实现真正的智能化发展。

5 结语

AGV智能车辆从研发生产到如今的全面覆盖，在技术和产品样式方面都有了很大的突破。我国在进入21世纪后，经过在科研方面的不断努力，在AGV领域也取得了较为突出的发展，在国际上优秀的AGV产品系列中，也有较强的竞争力。在未来的智能化物流发展中，AGV智能车辆与物联网技术协同进行，能够更加的智能化，在物流产业实现完全的机器人代替人工作业的发展目标，最终实现真正的智能化仓储物流管理。