基于5G网络技术的AGV自动导引运输车设计.docx

基于5G网络技术的AGV自动导引运输车设计
 
   
 
 
 
 
 
 
 
     
 
 
 
 
 
 
 

AGV（Automated Guided Vehicle）即“自动导引运输车"，是指装备有电磁或光学等自动导引装置，它能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，AGV优势包括：1）自动化程度高：2）充电自动化；3）美观，提高观，赏度，从而提高企业的形象；4）方便，减少占地面积，生产车间的AGV小车可以在各个车间穿梭往复。随着物流系统的迅速发展，AGV的应用范围不断扩展，AGV系统能够广泛运用于工业、军亊、交通运输、电子等领域，具有良好的环境适应能力。近年来，在国内工业机器人需求量激增以及“中国制造2025”、智慧物流等各项政策的保驾护航下，我国AGV机器人销售量持续增长。
而5G下行峰值速率20Gbps，它的速率达千兆级4G网络的20倍，AGV移动机器人在应用过程中，接受信息、任务指令势必更加高效快捷。5G网络时延低至1毫秒，5G比较4G网络，端到端延时缩短5倍。5G详细技术参数见下图：
利用5G比Wi-Fi更高效的传输速率，更可靠的传输方式，为多AGV协同作业技术提供了充分的技术保障。并且5G通信可联网设备数量增加10-100倍，覆盖面积更广泛（传输距离达10KM），这意味着可以因为网络技术的改进而更好的获得整体数据信息，为方案设计提供更有效快捷的数据分析。也在一定程度上节省了网络通讯上的成本。

随着收益与消费升级和智能制造发展，近年来我国自动化物流装备市场规模快速增长，2016年达到了758亿元，%，预计2022年将突破2600亿元。AGV是实现自动化物流的重要设备之一，未来随着自动化物流的发展，AGV的市场前景将非常好。
项目内容

产品采用5G通信技术，联通管控与各台AGV间的通信，协同模式采用管控系统统筹所有AGV宏观运动状态，同时，为多台AGV分别分配主/从AGV角色，从AGV跟随主AGV进行微观运动调整。基于5G通讯低延时，高并发、稳定可靠的优势，实现多AGV高精度、稳定可靠地协同作业。

AGV间交互协同设计。多台协同AGV根据角色分配为主AGV与从AGV，并分别在AGV导航系统内部部署协同模块。主AGV内部开放5G通讯服务端口，从AGV内部部署5G通讯客户端。从AGV可向5G网络向主AGV申请当前位姿，同时，结合自身位姿与主AGV位姿，通过位置闭环控制算法，实现对主AGV的位置跟随，实时控制任务执行过程中的同步偏差。
安全设计。AGV车身控制非常注重安全设计，安全生产是首要考虑的问题，安全设计主要从软件和硬件两方面，软件上设计有故障诊断功能，当检测到系统任何部件或功能执行故障时，将立即执行停止操作；硬件上AGV车体设计有三层被动安全防护
运动设计。运动系统包含2台舵轮和若干个万向轮，舵轮是带转向和行走功能的动力总成，车体结构如下图所示。
导航设计。导航系统采用基于自然轮廓的激光SLAM导航方式，该方式具有应用场景改动小，现场布置实施快等优点，导航行走过程中采用SLAM导航精度可达±20mm，结合其他二