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(shù)于一體的研究創(chuàng)新項目。通過對機械結(jié)構(gòu)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(shè)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(gòu)的設(shè)計及對AGV控制系統(tǒng)的設(shè)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(shè)計，提出了對于離散型制造業(yè)企業(yè)生產(chǎn)車間建設(shè)柔性化貨物運輸線的設(shè)計方案，將已設(shè)計完成AGV機械結(jié)構(gòu)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(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 本項目設(shè)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(shè)計。主要體現(xiàn)在如下兩方面： 1.機械結(jié)構(gòu)：可搭載多功能控制系統(tǒng)的移動平臺。其機械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新主要體現(xiàn)在無差速器，單輪轉(zhuǎn)向設(shè)計方案；框架式渦輪蝸桿升降模塊；滑動式控制盒的設(shè)計。 2.AGV智能控制系統(tǒng)：能運用視頻技術(shù)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(shù)帶來更廣闊的應用前景。其智能系統(tǒng)的設(shè)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(gòu)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(gòu)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(shè)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(shè)計 滑動式控制盒作為視頻攝像設(shè)備的硬件依托，將柔性地運用滑動方式，在車體不同部位設(shè)置攝像頭，幫助車體設(shè)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(shè)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(shè)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(shù)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(shù)特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- AGV智能貨運車機械機構(gòu)設(shè)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(gòu)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(gòu)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(shè)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(shù)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(gòu)的創(chuàng)新設(shè)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(shù)上。國外的AGV的耐用性很強；有著多功能的結(jié)構(gòu)設(shè)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(shù)主要是學習西方技術(shù)。主要差距在于機構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)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(shè)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)?；瘧?，系統(tǒng)地缺乏導致柔性化程度不高。
