自動引導(dǎo)車輛（簡稱AGV：Automated Guided Vehicle）是采用自動或人工方式裝載貨物，按設(shè)定的路線自動行駛或牽引著載貨臺車至指定地點，再用自動或人工方式裝卸貨物的工業(yè)車輛。按日本JISD68OI的定義:AGV是以電池為動力源的一種自動操縱行駛的工業(yè)車輛。自動引導(dǎo)車輛只有按物料搬運作業(yè)自動化，柔性化和準(zhǔn)時化的要求，與自動導(dǎo)向系統(tǒng)、自動裝卸系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、安全系統(tǒng)和管理系統(tǒng)等構(gòu)成自動引導(dǎo)車輛系統(tǒng)（簡稱AGVS：Automated Guided vehicle System）才能真正發(fā)揮作用。
隨著計算機硬件技術(shù)并行與分析式處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感器技術(shù)以及軟件開發(fā)環(huán)境的不斷發(fā)展，為AGV的研究與應(yīng)用提供了必要的技術(shù)物質(zhì)基礎(chǔ)。人工智能技術(shù)如理解與搜索，任務(wù)與路徑規(guī)劃，模糊與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的發(fā)展，使AGV向著智能化和自主化方向發(fā)展。AGV的研究與開發(fā)集人工智能、信息處理及圖像處理為一體，涉及計算機、自動控制、信息通訊、機械設(shè)計和電子技術(shù)等多個學(xué)科，成為物流自動化研究的熱點之一。
AGV在我國的研究及應(yīng)用起步較晚。20世紀70年代后期，北京起重運輸機械研究所研制了三輪式AGV。80年代后期，北京機械工業(yè)自動化研究所為二汽研制了立體化倉庫中的AGV和沈陽自動化研究所為金杯汽車公司研制了汽車發(fā)動機裝配的AGV。90年代，清華大學(xué)的國家CIMS工程中心將從國外引進的AGV成功地應(yīng)用于CIMS的實驗研究，清華大學(xué)計算機技術(shù)應(yīng)用系研制了用于郵政中心的AGV昆明船舶設(shè)備研究所研制了激光引導(dǎo)式AGV以及吉林大學(xué)智能車輛課題組為汽車裝配線研制了線視覺引導(dǎo)的AGV等。
一、物流領(lǐng)域智能車輛的技術(shù)分析
AGV的引導(dǎo)方式不僅決定著由其組成的物流系統(tǒng)的柔性，也影響著系統(tǒng)性的可靠性和組態(tài)費用。直到20世紀80年代，埋線電磁感應(yīng)引導(dǎo)技術(shù)仍然只是可選擇的引導(dǎo)技術(shù)之一。但是，電子技術(shù)的發(fā)展使AGV的引導(dǎo)技術(shù)多樣化，引導(dǎo)方式多元化。因此，AGV的性能進一步提高并能適應(yīng)于更復(fù)雜的工作環(huán)境，應(yīng)用也更為廣泛。
根據(jù)AGV引導(dǎo)信息的來源，引導(dǎo)方式可分為外導(dǎo)式和內(nèi)導(dǎo)式。外導(dǎo)式是指在車輛運行的路徑上設(shè)置引導(dǎo)信息媒體（如帶有變頻感應(yīng)電磁場的導(dǎo)線，磁帶或色帶等），由車上的傳感器檢測引導(dǎo)信息的特性（如頻率，磁場強度，光強度等），再將此信息經(jīng)過處理，用以控制車輛沿引導(dǎo)路線行駛。內(nèi)導(dǎo)式是指在車輛上預(yù)先設(shè)定運行路徑坐標(biāo)，在車輛運行中實時檢測車輛當(dāng)前位置坐標(biāo)并與預(yù)先設(shè)定的相比較，然后控制車輛的運行方向，即采用所謂的坐標(biāo)定位原理。另外，根據(jù)AGV引導(dǎo)線路的形式，引導(dǎo)方又可分為有線式和無線式。以上兩大類的具體引導(dǎo)方法見表1。
表1 AGV的引導(dǎo)方法
外導(dǎo)式方法中的超聲引導(dǎo)，激光引導(dǎo)和光學(xué)引導(dǎo)可以稱為標(biāo)志反射法（Beacon即stem）范圍。內(nèi)導(dǎo)式方法可以稱為參考位置設(shè)定法（Dead Reckoning）。
在上述的各種引導(dǎo)方法中，所采用的引導(dǎo)技術(shù)主要有電磁感應(yīng)技術(shù)、激光檢測技術(shù)、超聲檢測技術(shù)、光反射檢測技術(shù)、慣性導(dǎo)航技術(shù)、圖象識別技術(shù)和坐標(biāo)識別技術(shù)等。
圖像識別技術(shù)
采用圖像識別技術(shù)有2種方法，其一就是利用CCD系統(tǒng)動態(tài)攝取運動路徑周圍環(huán)境圖像信息，并與擬運行路徑周圍環(huán)境圖像數(shù)據(jù)庫的信息進行比較，從而確定當(dāng)前位置及對繼續(xù)運行路線做出決策。這種方法不要求設(shè)置任何物理路徑，因此，理論上具有最佳的引導(dǎo)柔性。但這種方法在實際應(yīng)用上還存在某些問題，主要是實時性差和運行路徑周圍環(huán)境信息庫的建立困難。其二就是標(biāo)識線圖像識別方法，它是在AGV運行所經(jīng)過的地面上畫出1條標(biāo)識明顯的引導(dǎo)標(biāo)線，利用CCD系統(tǒng)動態(tài)攝取標(biāo)線圖像并識別出AGV相對于標(biāo)線的方法和距離偏差，以控制車輛沿著設(shè)定的標(biāo)線運行，如圖1所示。
圖1 標(biāo)線識別引導(dǎo)方式的原理
二、物流領(lǐng)域智能車輛的應(yīng)用狀況
根據(jù)國外十幾家生產(chǎn)AGV公司的27個系列產(chǎn)品所采用的主要引導(dǎo)技術(shù)的統(tǒng)計結(jié)果（見表2），可以明顯的看到各種引導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用的情況。其中，電磁感應(yīng)引導(dǎo)技術(shù)所占的應(yīng)用比例最高，這表明該項技術(shù)已經(jīng)十分成熟，應(yīng)用也就最多。而機器視覺引導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用的比例還很少，因此，該項技術(shù)還需要深入研究和不斷完善。除此以外，就是自主導(dǎo)航技術(shù)仍然處在研究階段，還有許多技術(shù)問題需要解決。
表2 AGV所應(yīng)用的主要引導(dǎo)技術(shù)的比例
三、結(jié)論
本文簡單介紹了物流用智能車輛的概念、研究目的、意義、應(yīng)用狀況以及當(dāng)前世界上物流用智能車輛的研究方向、研究范圍?？偟膩砜?，限于我國的基礎(chǔ)設(shè)施水平和經(jīng)濟實力，我國該領(lǐng)域的研究與工業(yè)發(fā)達國家有一定的距離。在一定時間內(nèi)大范圍開發(fā)、實施物流用智能車輛的應(yīng)用還不太現(xiàn)實。但無論是從學(xué)科發(fā)展、理論研究的角度，還是從發(fā)展汽車工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)，以及市場競爭的角度看，超前研究都是必要的。所以，盡管與工業(yè)發(fā)達國家有著較大的差距，但這并不意味著我國在該領(lǐng)域?qū)肋h無所作為，一直跟在發(fā)達國家后面邯鄲學(xué)步。結(jié)合我國國情（經(jīng)濟條件、工業(yè)條件、科研條件等），在某一方面或某些方面，進行深入細致的研究，將為我國，甚至全世界在智能車輛方面提供有力的理論和技術(shù)支持，為今后智能車輛的發(fā)展及實際應(yīng)用打下堅實的基礎(chǔ)，其意義極其深遠。
（轉(zhuǎn)載）
