基本信息
- 項目名稱：
- 智能貨運能手
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 智能貨運能手——AGV智能貨運車，是集機械、電子和控制等技術于一體的研究創(chuàng)新項目。通過對機械結(jié)構的研究和制作，結(jié)合多傳感器（其中包括視頻傳感器）為工廠物流線提供柔性化的自動運輸載體。
- 詳細介紹：
- 隨著對生產(chǎn)發(fā)展和對自動化要求的不斷提高，傳統(tǒng)制造業(yè)的生產(chǎn)方式已無法滿足當今社會的需求。先進制造業(yè)對生產(chǎn)車間及物流運輸作業(yè)的自動化，柔性化和準時性提出了更高的要求。AGV智能貨運系統(tǒng)的研究對于上海建設世界航運物流中心有著特別的意義。本研究報告詳細敘述了對AGV機械結(jié)構的設計及對AGV控制系統(tǒng)的設計與規(guī)劃。 通過對實際生產(chǎn)環(huán)境的考察及研究，模擬校數(shù)字化制造工程中心的實際情況，對AGV進行硬件與軟件的設計，提出了對于離散型制造業(yè)企業(yè)生產(chǎn)車間建設柔性化貨物運輸線的設計方案，將已設計完成AGV機械結(jié)構作為一個可搭載多功能控制系統(tǒng)的平臺，來滿足日益增長的自動化物流需求。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 本項目設計、發(fā)明目的在于結(jié)合中國發(fā)展先進制造業(yè)的大方向，為工廠柔性化生產(chǎn)或是自動化立體倉庫提供物流自動運輸?shù)慕鉀Q方案，即智能貨運能手——AGV智能貨運小車。 其基本思路是通過AGV軟硬件滿足工廠柔性化制造系統(tǒng)（FMS）及立體倉庫的自動貨運的需求，從而滿足上海發(fā)展先進制造業(yè)及航運中心的需求。 最大的創(chuàng)新點就是柔性化設計。主要體現(xiàn)在如下兩方面： 1.機械結(jié)構：可搭載多功能控制系統(tǒng)的移動平臺。其機械結(jié)構創(chuàng)新主要體現(xiàn)在無差速器，單輪轉(zhuǎn)向設計方案；框架式渦輪蝸桿升降模塊；滑動式控制盒的設計。 2.AGV智能控制系統(tǒng)：能運用視頻技術實現(xiàn)AGV智能貨運小車的自動引導，控制機械硬件實現(xiàn)預定軌跡及路線引導。其主要創(chuàng)新點在于視頻引導和AGV監(jiān)控與調(diào)度的建立。集視頻引導及室內(nèi)無線定位功能的AGV智能貨運小車控制系統(tǒng)將為AGV技術帶來更廣闊的應用前景。其智能系統(tǒng)的設計目的在于形成系統(tǒng)化柔性化的倉庫貨運鏈，降低勞動力，提高生產(chǎn)效率。
科學性、先進性
- 1．無差速器，單輪轉(zhuǎn)向模塊 單輪轉(zhuǎn)向結(jié)構回避了差速器造價昂貴轉(zhuǎn)而提供了低成本的轉(zhuǎn)向結(jié)構案例。 2．升降機模塊 傳統(tǒng)AGV，其主要是通過在車體上層空間所設置的滾輪將貨物從車體上進行裝卸，而此AGV運用了蝸輪蝸桿升降機進行升降操作。 3．滑動控制盒的設計 滑動式控制盒作為視頻攝像設備的硬件依托，將柔性地運用滑動方式，在車體不同部位設置攝像頭，幫助車體設備最大程度地調(diào)節(jié)其跟蹤引導線的位置。 4．視頻引導方式 國內(nèi)AGV主要通過導軌或磁條引導。運用視頻引導方式，選擇面更大，適用面更廣。采用視頻導引，無須鋪設預定行進路線的軌道，通過工廠區(qū)域劃分線即可順利實現(xiàn)引導。 5．AGV監(jiān)控與調(diào)度網(wǎng) 實時監(jiān)控環(huán)節(jié)有效反饋每臺AGV運作參數(shù)（電機轉(zhuǎn)速，主機溫度，升降機高度等），實際位置（設備所處工廠坐標點），工作狀態(tài)等。AGV調(diào)度網(wǎng)正是參考AGV監(jiān)控的數(shù)據(jù)，對多臺AGV同時工作制定相應的機制，最大程度地提高其工作效率。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 本校2008年度大學生科技項目評選優(yōu)勝獎 第七屆陳嘉庚青少年發(fā)明獎 鼓勵獎
作品所處階段
- 中試階段
技術轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- ■實物、產(chǎn)品 □模型 ■圖紙 □磁盤 □現(xiàn)場演示 ■圖片 □錄像 □樣品
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- AGV智能貨運車機械機構設計的宗旨或要求是為AGV控制系統(tǒng)提供一套安全可靠、機械能損失小、運行偏差小、效率高、普及性強、預算低的一整套機械解決方案。 AGV的控制系統(tǒng)可謂是其運作時的大腦，負責收集信息，處理信息，發(fā)出信息指令等一系列的重要職能，而控制系統(tǒng)的主體就是其視頻引導方式。AGV視覺引導系統(tǒng)的硬件組成。本視覺引導系統(tǒng)的視覺傳感器采用CMUcam，搭配parallax公司的BS2模塊構成了AGV視覺引導的硬件部分。 對AGV智能貨運車的研究正是考慮到國內(nèi)經(jīng)濟高速發(fā)展；上海作為世界大港，物流系統(tǒng)日趨飽和且智能化程度相對較低，有必要大力發(fā)展智能化倉庫和工廠物流配送系統(tǒng)，而本作品結(jié)合此現(xiàn)狀提供相應的工廠自動化的解決方案。 作為一套智能系統(tǒng)的搭載平臺，AGV的機械結(jié)構須具備工作穩(wěn)定、動作準確、操作簡單等一系列特性，將有效地替代人力操作。通過實踐證明它能有效提升制造業(yè)及物流行業(yè)綜合效益，縮短被加工零件或產(chǎn)品流動周期，將對先進性制造及物流行業(yè)起到促進作用。
同類課題研究水平概述
- AGV在西方發(fā)達國家被應用廣泛，通過實踐證明它能有效提升制造業(yè)及物流行業(yè)綜合效益，縮短被加工零件或產(chǎn)品流動周期。 AGV全稱自動導引小車（Automatic Guided Vehicle），它主要通過磁、紅外、激光等導向裝置引導并沿內(nèi)置程序所設定路徑運行完成作業(yè)的無人駕駛自動小車，電池 驅(qū)動（交、直流），本質(zhì)上它為現(xiàn)代制造業(yè)和物流行業(yè)提供了一種高度柔性化和自動化的運輸方式。歐美發(fā)達國家在次技術上的應用相當廣泛。 國內(nèi)外AGV的差異主要體現(xiàn)在結(jié)構的創(chuàng)新設計；制造工藝的差別；自動尋徑的傳感器及其系統(tǒng)控制技術上。國外的AGV的耐用性很強；有著多功能的結(jié)構設計；柔性化程度相當高， 除任務功能外，AGV可以收集相獨立的對象物信息，將其適時地反饋給終端電腦（包括對象物重量，對象物尺寸，對象物所在工位，對象物安放貨柜等）形成數(shù)據(jù)庫體系，時時提供信息監(jiān)控。 中國在工業(yè)自動化方面起步較晚，AGV技術主要是學習西方技術。主要差距在于機構的創(chuàng)新設計；制造工藝；自動引導的傳感器及系統(tǒng)開發(fā)的落后，西方國家已完成對激光，視頻AGV的研發(fā)，無須對地面鋪設軌道或是磁條，既能實現(xiàn)路徑的自動引導。而國內(nèi)的AGV多以導軌、磁條、紅外引導為主，其主要在我國煙草、印鈔、汽車、新聞紙等行業(yè)規(guī)模化應用，系統(tǒng)地缺乏導致柔性化程度不高。
