传统上,自动导引车辆(agv)缺乏灵活性,这限制了它们快速、容易地改变路径或路线的能力。但是,新技术将允许设备在工厂地板上做出更聪明的判断和更聪明的决定。

目前,大多数用于材料处理的无人驾驶车辆都是由激光技术引导的,该技术自上世纪80年代末就出现了。JBT公司(JBT Corp., Chalfont, PA)营销经理Mark Longacre称:“它以合理的成本提供了准确性、灵活性和可靠性的最佳组合。”JBT公司最近更名为FMC Technologies。而且,激光保险杠可以在不接触任何障碍物的情况下安全操作。

然而,激光导航在生产环境中有几个缺点。例如,狭窄的通道和虚假反射可能会出现问题。激光系统也比其他形式的导航更昂贵,比如胶带或导线导航。一个可能的解决方案是机器视觉技术。

Seegrid公司(匹兹堡)的执行副总裁Greg Cronin说:“今天的自动化车辆更多地依赖激光制导,提供更高的精度,但安装和持续维护成本更高。“(我们的)视觉引导机器人是第一个提供自动化车辆所需的可靠性、准确性和灵活性,但成本要低得多。”

Seegrid开发了一种新型的无人驾驶汽车,称为工业移动机器人。它们具有类似agv的功能,配有软件和视觉系统,可以“教授”跟踪路径和独立导航。

克罗宁说:“这种新方法是一个重大突破。”“这项技术依靠智能软件和廉价的车载摄像头来控制车辆的运动路径。(我们的)技术更多地依赖于内部软件的‘智能’,而不是更以硬件为中心的专有方法,甚至是激光制导agv。”

一辆Seegrid GT3拖轮目前被用于向北卡罗来纳州加斯顿尼亚的一家货运卡车工厂的装配线运送紧固件。自动驾驶技术使该设备比传统形式的无人驾驶汽车更多功能。

Seegrid机器人能看到周围的环境并从中学习。因此,它可以更快地对不断变化的需求或工厂车间的实时活动做出反应。例如,Freightliner的工程师可以很容易地改变各个班次的零件分配路线。这使得AGV在第一次换班时可以停15次,但在第二次换班时只能停5次。

“机器人功能walk-through-then-work技术,这意味着它们可以被人‘教’带他们散步,指示机器人沿着所需的路径,添加行为,如探测角和等在停站,和做这个培训在很短的一段时间,”克罗宁指出。“我们的机器人使用廉价的模块化组件,当地服务技术人员可以很容易地在现场更换这些组件。(这意味着)服务和支持要快得多,也便宜得多。”

虽然今天的agv有能力在一定程度上适应不断变化的环境,但制造商正在寻找更灵活、更自动化的机器。汽车行业正在向配备更先进的导航技术、速度和精度的汽车发展。

Kiva Systems Inc.(马萨诸塞州沃本)硬件产品产品经理John Gallinagh说:“agv现在有能力‘了解’环境,并适应环境中的变化。该公司最近推出了一款用于仓库和配送中心应用的无人驾驶系统。然而,它正在开发新的功能,专门用于装配线和其他工厂地面环境。

Gallinagh指出:“Kiva移动实现系统的独特之处在于,它实现了一个无瓶颈的并行处理工作流,而传统agv在一个操作中是串行操作的。“例如,传统agv一次只执行一项任务,直到分配的任务完成后才开始执行新的任务。

Gallinagh声称:“Kiva系统是完全自适应的,可以分配多个任务,并可以按优先级和再优先级排序。”此外,Kiva的机器人驱动单元是一个团队工作的。如果一个驱动单元不能执行任务,另一个驱动单元将接手任务,以确保任务及时完成。”

智能AGV系统(i-AGV)是一项正在兴起的新技术。与传统agv不同,它们采用了尖端导航技术,实现了真正的车辆自动驾驶,无需任何外部导航网络或导航标记,如电线、镜子或磁带,以帮助它们在设施周围的移动。它们不局限于特定的旅行路径,这些路径必须被教授或编程到车辆中。

RMT机器人有限公司(Grimsby, ON)产品经理Pierre Pinet说:“智能agv使用开放路径导航操纵设施,这种技术将工作环境中的特性作为参考框架,确保任何通往理想目的地的路径都可用。”“从A点到B点没有预先确定的路线;车辆只有在被派遣时才会被告知目的地。”

i-AGV根据它对环境的了解(这种了解被嵌入到板载存储器中),独立地决定最有效的路径来达到它的目标,在途中适应它可能遇到的任何障碍,无论这些障碍是永久性的,如墙壁或固定设备,还是临时的,比如放在过道上的箱子,或者走过该区域的工人。

Pinet表示,i- agv通常在车队中使用,“提供的功能可以被最好地描述为虚拟输送机。”它们可以将物品从一个工厂的任何地点运送到任何地点,但不需要传统材料处理系统所涉及的固定基础设施。”

Pinet的公司正在销售一款名为ADAM的i-AGV产品,这是自动交付和操纵的意思。它目前用于轮胎制造行业的在制品运输。Pinet表示,该系统已经被业内三家最大的制造商采用,但他表示,在更一般的物料处理行业也有广泛的兴趣。

传统上,由于安全原因,agv行驶速度较慢。但是,视觉技术的进步很快就会让这些设备运行得更快。克罗宁说:“大多数agv每小时行驶2到3英里,这可能是浪费时间。”“通过使用新的软件和新的传感技术,我们下一代机器的速度将达到每小时7到8英里。”

一些AGV制造商也在试验燃料电池驱动的车辆。例如,JBT最近推出了一款搭载甲醇燃料电池充电系统的汽车。它在车辆运行和停车时为AGV的电池充电。根据Longacre的说法,5加仑的甲醇可以为AGV提供24小时的动力。此外,JBT还为AGV配备了氢燃料电池,取代了传统的铅酸电池。

下一个重大技术障碍将是将装配机器人安装到agv上,这样无人驾驶汽车就能做更多的事情,而不仅仅是运送零件或在过程中工作。克罗宁说:“这还只是刚刚起步,但还需要几年的时间。

ARC咨询集团(dedeham, MA)副总裁吉姆·凯伊(Jim Caie)表示,车载机器人技术已经由通用汽车公司(底特律)的工程师开发出来。该应用程序使用两个桌面机器人在车门上安装小部件。

“这对于门来说很有意义,因为它是一个非常复杂的组件,”Caie说。“这项技术是可行的,如果汽车行业的业务状况改善,它可能会在两到三年内投入使用。”

机器人将被用来组装一扇门,而它正在被运送到最终装配线。当AGV移动时,线束、门锁、扬声器和窗户调节器等组件将被定位和紧固。