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RGV, AGV, IGV——这些智慧物流设备你知道吗?

hd.jctrans.com 2019/9/20 17:16:00 物流之声

导读: 随着智慧物流的发展,仓储物流系统里面出现了很多智能科技设备,RGV,AGV,IGV这三个设备,你可曾似曾相识?今天,就让笔者带你认识一下这三个“兄弟”。

  随着智慧物流的发展,仓储物流系统里面出现了很多智能科技设备,RGV,AGV,IGV这三个设备,你可曾似曾相识?今天,就让笔者带你认识一下这三个“兄弟”。

  一、含义说明

  它们都属于智能搬运移动机器人,相信AGV大家都不陌生,全称是Automated Guided Vehicle,意即“自动导引运输车”。AGV是装备有电磁、光学或其它自动导引装置,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小车。

  RGV:全称是Rail Guided Vehicle,即“有轨制导车辆”,又叫有“有轨穿梭小车”。RGV常用于各类高密度储存方式的立体仓库,小车通道可根据需要设计任意长,并且在搬运、移动货物时无需其它设备进入巷道,速度快、安全性高,可以有效提高仓库系统的运行效率。

  IGV:全称是Intelligent Guided Vehicle,即智慧型引导运输车。IGV是最近几年提出的新概念。和传统AGV相比较,IGV柔性化程度更高,无需借助任何固定标记物行驶,并且路径灵活多变,可根据实际生产需求灵活调度。

  苏宁仓储系统的极客仓储机器人

  这三者都是用来实现物料的自动搬运和转载,但就自动化及智能化方面而言,排名第一的是IGV,其次是AGV,再就是RGV了。它们并不因为自动化和智能化程度的不同而使低者遭到淘汰,而是在不同的应用场合各自发挥着不可替代的作用。

  二、发展史

  AGV扮演物料运输的角色已经60多年了。世界上第一辆AGV诞生于1953年,它是由一辆牵引式拖拉机改造而成的,带有车兜,在一间杂货仓库中沿着布置在空中的导线运输货物。到上世纪五十年代末到六十年代初期时,已有多种类型的牵引式AGV用于工厂和仓库。

  1975年,国内第一台电磁导引式AGV由北京起重运输机械研究所研制出。1989年,北京邮政科学研究规划院完成我国第一台双向无线通信的自动导引小车。

  从20世纪80年代以来,自动导引运输车(AGV)系统已经发展成为生产物流系统中最大的专业分支之一,并出现产业化发展的趋势,成为现代化企业自动化装备不可缺少的重要组成部分。在欧、美等发达国家,发展最为迅速,应用最为广泛;在亚洲的日本和韩国,也得到迅猛的发展和应用,尤其是在日本,产品规格、品种、技术水平、装备数量及自动化程度等方面较为丰富,已经达到标准化、系列化、流水线生产的程度。在我国,随着物流系统的迅速发展,AGV的应用范围也在不断扩展,如何能够开发出能够满足用户各方面需求(功能、价格、质量)的AGV系统技术是未来我们必须面对的现实问题。

  最早的无人搬运车(RGV)运用在汽车行业中,1913年美国福特汽车公司将自动搬运车用到汽车底盘装配上,当时的无人搬运车是有轨道导引的。

  IGV与上述两者的区别在于其更为智能的驱动,所以它的出现也更接近现代社会。2013年的汉诺威工业博览会上,德国正式推出“工业4.0”的概念,即利用信息化技术促进产业变革的时代,也就是智能化时代。中国大力发展智能制造具体的概念时间在2015年,也就是国务院总理签批的《中国制造2025》十年计划。

  三、特点及适用场所

  1、RGV

  RGV可以十分方便地与其他物流系统实现自动连接,如出/入库站台、各种缓冲站、输送机、升降机和机器人等,按照计划进行物料的输送。另外,它无需人员操作,运行速度快。因而显著降低了仓库管理人员的工作量,可以显著降低运输成本,提高工作效率。

  RGV由于是有轨行驶,其应用场合相对简单,常见可按照两种方式进行分类识别,一是按照功能可分为装配型RGV和运输型RGV两大类型,主要用于物料输送、车间装配等;二是根据运动方式可以分为环形轨道式和直线往复式,环形轨道式RGV系统效率高,可多车同时工作,直线往复式一般只有一台RGV,做直线往复式运动,效率相对环形RGV系统比较低。

  在结构上RGV主要由车架、驱动轮、随动轮、前后保险杠、链条输送机、通讯系统、电气系统及各罩板组成。由于RGV结构简单,对外界环境抗干扰能力强,对操作工要求也较宽泛,运行稳定性强,故障发生相对较少,整体维护成本相对较低,可靠性高。

  现在市场主流的RGV小车,其承载能力一般在1.5T左右,一般应用于众多横梁式货架、驶入式货架、自动化立体库。主流小车的一次充电的续航能力一般在8小时以上,充电需要的时间一般在8小时左右,可以在晚上完成,没有影响小车的工作时间。

  也正因为RGV只能在轨道上行走,RGV路线一经确定后再进行改造就比较困难、成本高,因此对使用场所的适应性和自身扩展性方面比较差。

  2、AGV

  AGV具有工作效率高、自动化程度高、良好的柔性和系统拓展性、可靠性高、安全性高、等优点,在制造业、仓储物流业得到了广泛的应用。

  AGV以轮式移动为特征,较之步行、爬行或其它非轮式的移动机器人具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势。与物料输送中常用的其他设备相比,AGV的活动区域无需铺设轨道、支座架等固定装置,不受场地、道路和空间的限制。

  菜鸟AGV

  驱动方式、供电模式以及控制系统与导航技术是AGV的四大科技基因,导航技术是AGV行业的技术核心之一。

  目前常用的导引方式有:电磁导引、磁带导引、色带导引、激光导引、惯性导引、视觉导引、GPS导引、坐标导引等。

  常用的驱动方式可以归纳为四种:单轮驱动、差速驱动、双轮驱动、全方位驱动。

  目前能够被AGV使用的电池种类有:铅酸/纯铅、镍氢、镉镍、锂离子电池。近年来,随着电池技术的成熟,超级电容在AGV上的应用逐步推广,而随着无接触能量传输技术的发展,相关产品在部分领域替代了AGV传统供电模式。

  AGV的控制系统主要分为地面(上位)控制系统及车载(下位)控制系统。上位控制系统对多台AGV进行有效控制,对任务优化排序,动态规划AGV的分配及行驶路径,实现智能的交通管理。下位控制系统在收到上位系统的指令后,负责导航计算、导引实现、车辆行走、装卸操作等功能。

  3、IGV

  作为AGV技术不断革新和发展的成果,IGV主要在精度、安全性、柔性、环境适应性等方面实现了进一步提升。

  和AGV相比较,IGV柔性化程度更高,无需借助任何标记物行驶;并且路径灵活多变,可根据实际生产需求灵活调度,规划简单,满足绝大工厂的使用需求。相比AGV,IGV适合对柔性化要求更高的应用场景,例如3C电子制造等行业,但相对而言价格也较高。

  AMR,图片来源

  值得一提的是,随着科技智能的发展,逐渐会进化成AMR(Automated Mobile Robot)即“自主移动机器人”,AMR可利用软件对工厂内部绘制地图或提前导入工厂建筑物图纸实现导航。该项功能相当于一辆装载有GPS以及一套预装地图的汽车。当汽车设置人们的住处和工作地址后,便能根据地图上的位置生成最便捷的路径。当然,强大的功能使得其单机价格相比上述“三兄弟”都要高。

  技术是仓储物流机器人的核心,目前市场上仓储物流机器人的运送方式、拣选技术还不够成熟,产品的稳定性和安全性有较大进步空间。仓储物流机器人制造商还应在自动导航避障、运动控制、视觉识别、多传感器信息融合等方面继续优化,提升机器人性能,进一步提高物流效率,使机器人在智能物流时代发挥更大的作用。

  中国仓储物流机器人行业发展时间较短,大部分的仓储物流机器人厂商成立时间不超过5年,总体来说机遇与挑战并存。目前行业内已经涌现出几家发展速度较快、技术水平较高的仓储物流机器人厂商如极智嘉(Geek+)、快仓、海康威视等。

  在物联网技术、人工智能技术与机器人技术融合发展的背景下,未来,仓储物流机器人将向更加智能化的高性能物流装备转变

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