磁引导AGV的磁导航方式
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摘 要：agv（Automated Guided Vehicle）是一种新兴的物流仓储设备，主要被应用于柔性生产系统以及物流运输系统中，有效提高了上述生产运输系统的自动化性能。文章主要以磁导航方式为重要技术手段，研究磁感应技术在物流AGV小车的应用。
关键词：AGV；磁导航；方式
引言
随着AGV技术的发展，我国生产AGV的厂家逐年增加。其中作为行业领军品牌新松以其优质的产品享誉国内外，被命名为国家863计划智能机器人产业化基地以及国家机器人工程研究中心，同时科技部也命名新松为国家高技术研发计划成果产业基地。
1 AGV的驱动方式
1.1 单驱动
在三轮车型的驱动AGV较为常用，前轮驱动，为两侧从动轮提供动力，同时兼负转向。
1.2 差速驱动
该结构有两个分布在车体轴线两边的固定驱动轮驱动，通过两轮的差速来实现转弯。该车型不但可以实现前进后退，还能够原地自旋，并且其左右转弯的最大转角可以超过90°，相较于单驱动，差速驱动在转弯上具有较高的适应性。
1.3 双驱动
该种驱动形式多用于四轮大型车，四个轮子中，两个为驱动轮，两个为从动轮，驱动轮除了负责驱动外，还负责转向。该车型不但能够实现前进后退，最突出特点在于可以多向行驶，即行驶过程中，可以对车身姿态进行随意调整，因此在一些特殊作业场合以及通道狭窄的作业场合中极为适用。
1.4 多轮驱动
用于八轮车型：四个驱动兼转向轮，四个从动自由轮。这种车型可以前进、后退、全方位行驶，多应用于重载行业输送，结构复杂，成本较高。
2 AGV磁导航
AGV磁导航传感器采用CA-08J磁传感器，通过该传感器，AGV能够对微弱磁场进行精确检测，并通过8位数字信号转换，从而以磁导航传感器为基准，检测出磁置，根据信息反馈，AGV车能够自动进行位置调整，从而使得AGV车沿磁条行驶。磁导航传感器安装在AGV车体前方的底部，距离磁条表面20-30mm，磁条宽度为40mm，厚度1mm。传感器采用JH-485型AGV磁导航传感器利用其内部间隔10mm平均排布的8个采样点，用来检测磁条上方100Gauss以下的微弱磁场。运行过程中，受到AGV车上的磁导航传感器作用，采样点会产生信号。由于采样点同传感器磁条垂直，因此可以判定磁条同AGV车位置不一，AGV车偏离，而AGV会对偏离进行调整，从而保证车的运行时沿着磁带的。（如图1所示）
3 站点识别
该技术主要应用于自动化运输以及物流中，是AGV在该领域的关键技术。站点识别技术能够准确控制AGV速度，并对其进行准确定位，因而在调度对接上位机中作用显著。目前的工厂生产中，大多AGV在使用过程中都需使用地标。其目的在于对站点进行识别。而在车身两侧设置地标传感器，保证传感器同导航磁条之间的距离，且保证地标传感器同地面垂直。如图2所示，地标传感器原理与磁导航传感器类似，它采用一路霍尔传感器，用来检测100Gauss以下微弱的磁信号变化，S极磁场以及N极磁场可以利用地标传感器予以区分，且利用两路NPN输出可以对指示加以区分，通过以上措施，在信息接收以及表示上控制器可以更加灵活。依照实际需要，AGV可以进行工位准停，并对分叉路径进行识别，根据任务需要加速减速等。
4 磁导航方式的实现与导向纠正
图3为AGV自动小车的循线纠偏示意图。假定AGV车身行驶的方向为y轴正方向，车身横向中心线为x轴，AGV车的中心为原点建立AGV的运动坐标系。黑色空心圆点代表磁传感器的采样点，每个磁传感器成一列排布上，按照间距10cm均布8个霍尔传感器。前后传感器距离为D，与y轴成偏角的虚线表示导航磁带。通过前后传感器来检测AGV轴线偏离导航线的偏移量D1和D2，由此可以计算出AGV的航向偏角a和中心偏移量b。数学关系如（1）、（2）所示：
tana=■ （1）
b=■ （2）
利用三角运算对AGV行驶偏角进行计算，依照反馈数据，小车控制器可以对行驶偏角以及横向偏差进行判断，并计算出合理的控制信息，从而控制电机驱动器，以此实现左右两电机能够差速运转，从而纠正偏差。
5 结束语
文章所述的AGV的磁控制方法，是一种简单可靠的运行控制方法，经实践验证了其可行性和稳定性，利用CA-08J磁导航能够实现磁导航的运行和纠偏。
参考文献
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[3]叶菁.磁导式AGV控制系统设计与研究[D].武汉：武汉理工大学，2006.
作者简介：吴伟涛（1984-），男，汉族，辽宁沈阳，助教，硕士研究生，辽宁装备制造职业技术学院，机械制造自动化。