一、环境感知与信息融合技术
多传感器协同感知
AGV通过激光雷达、视觉摄像头、超声波传感器、IMU(惯性测量单元)等构建环境感知网络,实现障碍物检测、定位与地图构建。例如:激光SLAM技术:通过激光扫描构建高精度环境地图,定位精度可达±10mm,适用于复杂工业场景。
3D视觉导航:结合深度学习算法,实现毫米级操作精度(如±0.03mm),满足半导体、CNC加工等精密场景需求。
多传感器融合:将激光、视觉、IMU数据融合,提升动态环境下的感知鲁棒性,例如在人机协作场景中实时感知人员动态。
实时状态监测
通过电流传感器、编码器等监测电机转速、电池状态等,结合数字孪生技术实现设备健康管理,预测性维护减少停机时间。
二、定位与导航技术
导航方式
- 多机协同导航
通过中央调度系统(如FRDS智能调度系统)实现多AGV路径规划与避障,支持动态任务分配,效率较传统模式提升200%以上。
三、路径规划与运动控制
全局与局部路径规划
全局规划:基于A*、Dijkstra等算法生成最优路径,结合MES/WMS系统动态调整。
局部避障:采用动态窗口法(DWA)或模型预测控制(MPC),实时规避动态障碍物。
高精度运动控制
闭环控制策略:通过PID控制、模糊控制等消除跟踪误差,确保AGV沿路径稳定行驶。
柔性驱动技术:支持差速驱动、舵机驱动、麦轮驱动等多种模式,适应窄通道、直角转弯等复杂场景。
四、智能决策与系统集成
AI决策系统
深度学习应用:通过卷积神经网络(CNN)识别货物类型,结合强化学习优化任务调度。
数字孪生:在虚拟环境中模拟AGV运行,优化路径规划与设备布局。
系统集成能力
与MES/WMS对接:实时响应生产指令,实现从原料入库到成品出库的全流程智能化闭环。
跨系统协同:支持5G、Wi-Fi 6等通信协议,与机器人、输送线等设备无缝协作。
五、安全防护技术
多级安全机制
硬件防护:防撞传感器、急停按钮、安全光幕等物理防护装置。
软件防护:安全PLC实时监测运行状态,触发异常时立即停机。
声光预警:通过信号灯、电子音乐播放器提醒人员避让。
人机安全共融
力控技术:协作机器人配备力传感器,碰撞时自动停止并回缩,确保人员安全。
3D避障相机:实时感知人员动态,实现主动避让与毫秒级响应。
六、行业应用案例
汽车制造
发动机装配:AGV以±0.05mm误差完成高精度装配,生产节拍缩短30%。
柔性产线:支持多车型混线生产,通过SLAM导航实现路径动态调整。
3C电子
半导体搬运:3D视觉导航AGV实现晶圆盒精准抓取,良品率提升至99.6%。
洁净车间:采用无尘设计,满足Class 1000级洁净度要求。
物流仓储
跨楼层搬运:通过电梯联动控制,实现多楼层货物自动转运。
密集存储:与自动化立体仓库(AS/RS)协同,提升仓储密度30%以上。
七、技术发展趋势
AI深度融合:大模型技术赋能自然语言交互、自主决策与异常处理。
5G+边缘计算:实现低时延控制与实时数据传输,支持大规模AGV集群调度。
复合机器人:融合移动机器人(AMR)与协作机器人,拓展装配、检测等复杂任务能力。
结语
AGV核心技术已从单一导航向“感知-决策-执行-安全”全链路智能化演进,成为智能制造的“神经末梢”。未来,随着AI、5G等技术的深度融合,AGV将向更柔性、更智能、更安全的方向发展,推动工业生产模式持续变革。