[01347214]机械制造车间中的智能AGV关键技术与应用

本成果来源于广东省科技计划项目“机械制造车间中的智能 AGV 关键技术与应用”,针对机械制造行业中“离散式制造”的典型流程, 结合汽车轮毂轴承制造企业实施数字化制造空间的工程, 对轴承在制品实施柔性化物流的关键技术与部件——自动导引小车（AGV）进行数控一代机械产品创新应用示范研究。项目结合制造业数字化车间对智能AGV 的功能需求,研制出一种可用于机械制造加工车间的智能 AGV。本项目采用现代工业设计技术、三维建模技术等对 AGV 车体结构与外形进行了创新设计;结合最新嵌入式计算机技术、数字运动控制,对 AGV 控制算法进行多方面的研究与创新,构建了智能化的 AGV 控制系统;结合机器视觉技术对 AGV 的全局定位、路径生成以及智能避障等方面的算法进行创新, 实现了 AGV 小车的智能导引; 最后设计了 AGV 地面物流调度监控系统, 能够对多台 AGV 进行路径规划与统筹调度,结合生产管理部的计划使 AGV 能够沿着规划的路径最大效率的完成任务,实现了智能 AGV 在轴承数字化柔性物流应用生产线中的应用。 项目成果包括了智能AGV车体结构、车载控制系统、视觉控制系统,集中式路径规划等方面的研究,其结构包括智能AGV车体包括控制器、承载举升机构、蓄电池组、前轮、后轮驱动转向单元、摄像头、红外测距仪、超声波测距、充电装置等设计与制造,其控制系统通过与上位机的通讯,实现上位机对多台小车的集体调度,项目采用现代电力电子技术、数字运动控制技术、通讯及定位网络技术、多信息融合检测技术、嵌入式计算机技术与智能控制算法等相结合的方法构造智能AGV车载控制系统。并成功应用于轴承数字化柔性物流示范应用生产线上。其关键技术在于：（1）采用数字化三维建模技术、现代工业设计技术、最优化技术对AGV结构与外形进行创新设计;（2）采用现代电力电子技术、数字运动控制技术、通讯及定位网络技术、多信息融合检测技术、嵌入式计算机技术与智能控制算法相结合的方法构造智能AGV控制系统;（3）采用运筹学理论、多AGV协同调度技术、电子地图技术、信息技术等实现生产过程物流需求与小车调度的融合;（4）采用无线全域定位技术、机器视觉技术、RFID技术、智能避障技术实现小车的智能导引。 成果应用于韶关东南轴承有限公司的轴承生产线上,有效提高了工作效率。采用数字化三维设计设计制造AGV车体外形,设计图纸和加工工艺标准化规范化,能够实现批量化生产;项目中所研究开发的视觉导航技术可实现独立化,可移载到相应AGV车体,实现视觉导航和自主避障的功能;车载控制系统按照功能模块化,包括驱动模块、通讯模块、安全模块、人机交互模块等,用户可通过地面监控平台对AGV小车进行路径规划和任务调度。 本项目成果研发制造的智能AGV应用于汽车轮毂轴承制造车间,代替人力对轴承等零部件进行搬运,穿梭于车间工艺流程,实现汽车轮毂轴承制造车间数字化柔性物流,实现轴承在制品及成品的高效有序输送,极大减少企业生产调度人员,提高企业管理效率,降低企业生产成本。 该成果获得3件实用新型专利,申请了7件发明专利。技术成熟度约为5级。