一、需求分析阶段：明确核心目标
1. 搬运需求拆解
物料特性：
尺寸/重量（如托盘尺寸1.2m×1m，载重2吨）
是否需特殊夹具（如卷料、易碎品）
作业频率：
单台AGV日均搬运次数（如50次/天）
搬运距离（如单次50米）
流程约束：
路径固定性（如固定产线 vs 动态仓库）
作业时间（如24小时连续运行 vs 8小时）
2. 系统柔性要求
路径调整灵活性：
是否需频繁修改路线（如仓库布局每月调整一次）
多车协同能力：
是否需多台AGV同时作业（如5台AGV协同搬运）
扩展性需求：
未来是否增加AGV数量或功能（如从5台扩展到20台）
二、整体规划阶段：技术方案选型
1. 导航方式选择
| 导航类型 | 适用场景 | 成本 | 优缺点 |
|---|---|---|---|
| 磁条导航 | 路径固定、低成本 | 低 | 优点：成本低、易部署；缺点：路径调整困难，需地面施工 |
| 二维码导航 | 动态路径、中等复杂度 | 中 | 优点：灵活度高；缺点：需定期维护二维码，对地面平整度要求高 |
| 激光SLAM导航 | 复杂环境、高柔性 | 高 | 优点：无需地面标识，适应性强；缺点：初期部署成本高，对环境动态变化敏感 |
2. 负载与速度设计
负载能力：
轻载（<500kg）：适合电子、医药等小件物料
重载（>2吨）：适合汽车、机械等大件物料
行驶速度：
常规速度（0.8-1.2m/s）：平衡效率与安全性
高速（>1.5m/s）：需增加避障传感器与紧急制动系统
3. 软件系统规划
任务调度算法：
基于优先级（如紧急订单优先）
基于路径最短（如Dijkstra算法优化多车路径）
监控平台：
实时显示AGV位置、电量、任务状态
故障预警与远程维护功能
三、设计实施阶段：关键技术细节
1. 机械结构设计
车体尺寸：
根据物料尺寸设计（如托盘AGV需预留10cm间隙）
驱动方式：
单舵轮（适合直线为主路径）
双差速轮（适合灵活转向）
2. 安全防护设计
传感器配置：
激光雷达（360°避障，检测距离5m）
安全触边（物理碰撞检测）
安全逻辑：
急停按钮响应时间<100ms
障碍物检测后0.5秒内减速至停止
3. 充电系统设计
充电方式：
自动充电（如激光导航AGV对接充电桩）
手动更换电池（适合24小时连续作业）
电量管理：
剩余电量20%时自动返回充电站
充电效率（如1小时充满80%电量）
四、验证与优化阶段：确保方案落地
1. 仿真测试
工具：
使用AnyLogic、FlexSim等仿真软件模拟AGV作业流程
测试指标：
路径冲突率（<5%）
任务完成率（>95%）
2. 实地部署优化
现场调试：
调整导航参数（如激光雷达扫描频率）
优化充电站位置（减少AGV空驶距离）
用户培训：
操作人员培训（如故障代码识别）
维护人员培训（如电池更换流程）
五、典型案例分析：需求驱动设计
案例1：汽车零部件工厂
需求：
搬运重载发动机（2吨），路径固定，24小时运行
方案：
磁条导航+重载AGV（双差速轮驱动）
自动充电系统（夜间低峰期充电）
效果：
搬运效率提升30%，人工成本降低50%
案例2：电商仓库
需求：
动态路径，多AGV协同，需对接WMS系统
方案：
激光SLAM导航+轻载AGV（二维码辅助定位）
云端任务调度系统（支持100台AGV协同）
效果：
订单处理速度提升40%，仓库空间利用率提升25%
AGV设计的核心原则
需求导向：从用户搬运流程、柔性要求、预算出发，避免过度设计或功能不足
技术适配：根据场景选择导航方式、负载能力、软件系统，平衡成本与性能
安全可靠：将安全防护作为设计底线，确保AGV在复杂环境中稳定运行
