④自動充電。AGV需要補充電力時,自動向地麵控製中心報告請求充電,由控製中心指揮駛向指定充電區,車載充電連接器與地麵充電係統自動連接並實施充電。充電結束後,AGV自動脫離充電係統。自動充電操作的充電連接方式通常采用上置式、側置式或下置式。自動充電操作方式實現了充電過程的自動化,但充電係統較複雜。
3.轉向和驅動係統
AGV的轉向和驅動係統常采用共用方式,采用電氣方法實現前進、後退、自動導向和轉彎分岔。一般由驅動輪、從動輪和轉向機構組成,形式有3輪、4輪、6輪及多輪等。
3輪結構一般采用前輪轉向和驅動。4輪或6輪一般采用雙輪驅動、差速轉向或獨立轉向。為了提高定位精度,驅動及轉向電機都采用直流伺服電機。此外,在AGV的轉向和驅動係統中往往還裝有製動裝置。
實現轉向的原理可歸納為鉸軸轉向式和差速轉向式。
(1)鉸軸轉向式
方向輪裝在轉向鉸軸上,轉向電機通過減速器和機械連杆機構控製鉸軸,從而控製方向輪的取向。驅動輪兼作轉向輪,導向伺服電機根據導向訊號,借助轉向機構調整驅動輪的轉角,完成自動導向及轉向分岔。這種方案的優點是結構簡單、成本低,適用於需要較多車數而準停精度要求不很嚴格的場合。
(2)差速轉向式
在AGV的左、右輪上分別裝上兩個獨立的驅動電機,通過控製這兩個驅動輪的速度比來實現車體的轉向。這種方案結構簡單、定位精度高、轉彎半徑小,一般可設計成4輪或6輪的形式。從AGV的輪係結構來劃分,可將轉向的實現劃分為普通輪係轉向式和全方位輪係轉向式。
1)普通輪係
普通輪係結構簡單、成本低、技術成熟。常用的普通輪係有:3輪底盤,單前輪兼作驅動和轉向輪;3輪底盤,後兩輪作差速驅動兼轉向輪;4輪或6輪底盤,中間兩輪作差速驅動兼轉向輪。
2)全方位輪係
采用全方位移動機構的底盤或全方位驅動等結構的全方位輪係,它能夠在保持基體方位不變的前提下,沿平麵上任意方向移動。應用最為廣泛的全方位移動機構有:全輪偏轉式全方位移動機構(全方位輪)和麥卡那姆輪(Mecanum Wheels)。
全方位輪是在普通4輪的基礎上增加一套偏轉裝置,使車輪可以全方位旋轉,該輪係結構簡單、可靠,還可模擬普通4輪機構的運行狀態。
麥卡那姆輪是在車輪的輪轂外緣按一定傾斜方向均勻分布多個被動輥子。當車輪旋轉時,輪芯相對地麵的速度V1和輥子滾動的速度V2間存在一個偏離角。由於每個車輪均有這個特點,經適當組合就可以實現車體的全方位移動和原地轉向運動。該輪係是移動機器人中常用的全方位移動機構,操縱靈活、反應迅速、技術成熟,但車輪的設計和加工較複雜。
4.安全係統
現代化的生產環境中,人與各種機械設備處於同一環境,為了防止設備運行中出錯造成對人員及其環境設施產生影響,常對AGV采取多級硬件、軟件的安全措施。當前的安全保護裝置主要應用障礙物接觸式保護裝置和障礙物非接觸式保護裝置。
(1)障礙物接觸式保護裝置
一般設在AGV車身運行方向的前後方,其材質具有彈性和柔軟性,寬度應大於或等於車身寬度。當AGV與物體接觸,障礙物接觸式保護裝置發生變形,從而觸動相關限位裝置,強行使其斷電停車。接觸式保護裝置通常為保險杆或安全擋圈。安全擋圈有的是用兩層軟金屬構成一對電觸點,有的是裝有微動開關,而保險杆上常貼有應變片,當保險杆或安全擋圈碰到障礙物時,AGV停車。其安全保護措施屬於終端保護屏蔽。
(2)障礙物非接觸式保護裝置
通常為多極的接近監測裝置。如在一定距離範圍內,它可使AGV降速行駛;在更近的距離範圍內,它將使AGV停車。解除障礙物後,AGV自動恢複正常行駛狀態。該類裝置包括激光式、超聲波式、紅外線式等。根據所接受反射回來的激光、超聲波和紅外線,可測出障礙物與AGV間的距離,當此距離小於某一特定值時即通過警告燈、蜂鳴器或特種音調器發出警報,並將AGV的速度降低或停止運行。
此外,也有AGVS采用區段控製。地麵控製器將導引路徑分為若幹區段。某一區段在某一時刻隻允許一輛AGV進入,以避免AGV之間的碰撞。為了通知AGV的運動狀態和提醒人們注意,AGV需裝備多種警報裝置。