用于电商配送中心的物流仓储搬运机器人（AGV）的研究

用于电商配送中心的物流仓储搬运机器人（AGV）的研究

王焜

王焜

深圳市今天国际智能机器人有限公司

摘要：近几年来，我国的计算机信息技术和自动化技术在不断地发展与进步，我国的电子商务业随之发展起来为AGV的研究与应用提供了空间。在大多数传统电商配送中心中，物流配送模式相对较为落后，大部分采用人力劳动力工作，人力进行物流搬运与拣选的工作效率较低，出现错误率较高，不能满足当前电子商务业发展的需求。随着发展的迅速，物流配送的批量变少，物流品类变多，这就需要电子商务方面对物流系统进行创新，加强物流系统的智能化与自动化，使得电子商务物流业的能力得到提升。本文针对就目前来看电子商务配送中心的发展需求，研发可以进行物流仓储搬运的AGV设备。

关键词：电商配送；物流；搬运AGV

1、AGV进行物流搬运的特点

在当前发展到的物流设备中，物流仓储搬运的AGV已经成为必不可少的重要存在，它具备了智能化的特点，在工作运行过程中灵活方便，能够大幅度地提高工作搬运效率。就现阶段来看，物流搬运AGV主要具备了几个放慢的特点，首先是物流搬运机器人能够指定工作的类型，保证重复工作时也能高质量完成，提高搬运工作的效率。其次，物流搬运机器人具有良好的导向功能，能够在一定程度上促进各项功能的调整优化，更有利于对整体环境的处理布置。物流搬运机器人还可以通过设定，自动将所需要搬运的货物输送达设定的区域，大大地节省了劳动力资源。另一方面，物流搬运机器人还可以与仓库系统中的自动输送线形成良好的配合，实现配送中心各种货物的自动装卸工作。最后是物流搬运机器人在供电的电源方面属于直流电池，所产生的噪音污染相对较小，能够有效地减少对生态环境的污染，保证配送中心的工作环境质量。

2、物流搬运AGV技术的关键

2.1传感器技术

在实施AGV进行物流搬运的过程中，需要注意AGV在运行时的位置走向、速度以及运行姿态等，在允许的条件下对其进行实时的监管与检测，以此来保证AGV能够正常稳定地运行，在通过对AGV运行状态的监测记录之后，及时将AGV实时详细的状态数据向控制器管理系统反馈，并要结合实际具体的情况，来完成上位机的操作指令。注意获取运行时内外部环境的状况，确保AGV的正常运作，并保证运行时的安全性。智能化传感器的出现及发展进一步提高了AGV的智能化程度。当前，智能化的传感器技术主要包括有内部与外部这两种种类，内部的智能化传感器主要用于对AGV行为的控制以及自身的监测，而外部传感器的作用主要是通过传感感知外部环境中的各数据信息，并传输安装在AGV的系统之中。

2.2智能化控制技术

智能控制在AGV中主要是指通过自主驱动的智能机器来实现自动控制的技术，随着现代社会计算机信息技术和智能化技术的发展，智能化控制技术也得到了一定的探究成果，如今自动控制系统也成为了智能系统发展的一种趋势。智能化控制技术的出现，也解决了传统作业中很多不能解决的操控问题。在当前的发展状况下，逐渐成熟的控制方法有能够使用知识进行学习的智能控制、模糊控制、人工智能控制等。在国外市场中，大部分领域会使用到神经网络的控制与模糊控制，广泛应用于AGV的控制领域。

2.3直流电源技术

AGV在进行工作时，必须要有充足的电力能源，当前AGV的主要充电方式分为有无线和有线这两种，其中，有线充电方式在一定程度上也影响了AGV的自主性，限制了AGV的工作可行走范围，因此在目前各领域大多会采用无线的供电方式进行对AGV的电力补给，这其中主要包括携带发动机与车身上装置直流蓄电池这两种供给方案，但供给方案中也存在了一定的问题，严重制约了AGV在工作中运行的效率，影响了系统的正常运行，大大削减了工作效率。由此看来，必须要提高对AGV能源的供给，才能够确保AGV顺利运作，提高自身工作水平，促进配送中心的经济效益提升。而直流电源技术是AGV在发展中需要高度重视的问题，AGV通常的工作时间持续在8个小时左右，如果要长时间进行工作，必须要考虑为AGV找到容量较大，可以长时间放电的电池，来满足AGV的工作需要，电池还应该具有一定的能量密度，能够耐高温，快速放电等特点。

3、物流搬运AGV的总体性设计

3.1AGV中的性能参数

在电商配送中心中所设计出的AGV主要由车体、车体中的控制器、蓄电池、通信装置等结构组成，其中机械系统又是构成整个AGV的基础，承载着结构中的所有装置。只有对机械系统进行合理的设计，才能保证AGV最大程度发挥出性能，满足电商配送中心的工作需求，提高经济效益。

3.2AGV机械系统的设计与完善

AGV搬运的小车结构形式主要包括有转向形式、驱动形式以及轴数这三个方面组成。单驱动形式的结构一般多用于三轮车车体结构，这种车型的结构能够实现小车的灵活转弯、前进和后退的功能，这种结构对地面的要求相对较低，抓地性较好，多适用于小型的AGV。而差速驱动的形式车体包括有四个轮子的车型与三个轮子的车型，这种车型的结构不仅能满足小车实现左右转弯以及前进后退，还可以实现小车进行原地自行旋转的功能等，这种车型与单驱动的形式相比较来看，差速驱动的形式在转弯方面的效果更号。四轮的车型对地面的平整度有一定程度的要求，并且适应性能相对较差一些，不太适宜在室外进行作业。双驱动的形式也多见于四轮的车型，它的主要优点是可以在运转的过程中对自身的控制更加完善，能够在特殊的环境情况下进行作业，但双驱动形式的主要缺点是车型的适应程度相对较差，且制造成本较高。而多轮驱动的形式一般用于八轮的车型，该种车型的结构比较复杂，且制作成本高，控制操作较难，一般由专业素养较高的操作人员在重载行业使用。

在车身中的主要功能是对元器件的控制，可以支撑起整体所有的机械零件，由此可见，只有在对车身设计的过程中注意车身强度，才能够实现车体可以顺利地运行作业。一般情况下，车身会采用钢质结构件或是由钢管焊接而成，外壳由较薄的钢板钣金而成，不仅可以满足车身重量的减轻，还保证了安全性。在对车身进行布局时，还应该考虑到车身的平衡性能，对蓄电池、电机驱动器、元器件、PLC控制器等在车架上进行合理的放置。

3.3对驱动电动机的选择

AGV系统需要具备灵活、适应性较强等特点，对此一般都会采用蓄电池进行供电，大多数企业会选用直流电动机来实现供电需求。直流电动机分为有直流印刷电机、小惯量直流电机、宽调速直流电机、杯形转子直流电机。

在电商配送中使用的AGV车体主要由两个万向轮于两个驱动轮进行支撑，驱动电动机不仅可以通过左右轮直接的差速来实现AGV进行转向，而且为AGV的行驶提供不可缺少的动力。为了能保证AGV在配送中心的工作时可以正常运行，顺利完成搬运的工作，需要注意根据电动机的特效，并结合实际情况，计算出电机的驱动扭矩，明确AGV系统驱动电机的大小与减速器减速比，实现对驱动电动力的合理选择。

4、结语

AGV系统的发展已经成为当前电商物流配送中心自动化和智能化的体现，能够使得配送中心工作质量和效率的提高。目前发展的AGV技术主要在室内应用较多，未来也将会各个领域发展的需求，逐步向户外应用进行发展。随着当前社会科学技术的突飞猛进，AGV技术也将会有更进一步的创新与发展。

参考文献

[1]张汉斌.用于电商配送中心的物流仓储搬运机器人（AGV）的研究[D].北京物资学院,2014.

[2]吴伟涛.物流搬运AGV的总体方案及其关键技术研究[D].沈阳理工大学，2013.