隨著(zhù)我國工業(yè)化進(jìn)程的加快以及5G時(shí)代的到來(lái)，互聯(lián)通信技術(shù)發(fā)展迅速。近幾年來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟發(fā)展對物流運輸與周轉效率提出了較高的要求。而目前我國大多數物流集散中心還在采用人工掃描、分揀和搬運的方式，存在費時(shí)費力、危險系數高、勞動(dòng)成本高等缺點(diǎn)，不利于企業(yè)成本控制。而基于A(yíng)GV技術(shù)的智能倉儲物流和自動(dòng)化工廠(chǎng)成為了物流行業(yè)發(fā)展的新突破[1]。智能物流分揀系統、AGV小車(chē)的無(wú)線(xiàn)通信系統、小車(chē)平臺的升降系統和智能定位系統研究趨于成熟。將AGV運載小車(chē)有效運用到物流系統中，可以降低成本，提高工作效率，減少人工分揀失誤，實(shí)現物流運輸的智能化目標。

AGV(Automated Guided Vehicle）即自動(dòng)引導運輸車(chē)，是指裝備有電磁或光學(xué)等自動(dòng)導引裝置，能夠沿規定的導引路徑行駛，具有安全保護以及各種移載功能的運輸小車(chē)，是一種以電能為動(dòng)力，裝有非接觸導向裝置的無(wú)人駕駛自動(dòng)化車(chē)輛[2]。AGV小車(chē)的傳感器將工作環(huán)境以數字信號的形式傳遞給CPU,CPU控制機械部件運作，完成運輸工作。AGV小車(chē)具有柔性規劃、工作效率高和安全可靠的特點(diǎn)。

AGV小車(chē)種類(lèi)較多，根據其搬運方式不同可以劃分為：模具牽引式、托盤(pán)式、叉車(chē)式、輕便式、懸掛式和專(zhuān)用式。其中，運用在物流運輸中的主要是牽引式、托盤(pán)式和叉車(chē)式AGV小車(chē)。

模具牽引式AGV小車(chē)是早投入使用的。AGV小車(chē)作為牽引動(dòng)力，需在車(chē)后加上掛車(chē)，貨物放在掛車(chē)上，掛車(chē)數量不宜超過(guò)3個(gè)。在拐彎時(shí)，AGV小車(chē)可以智能降低車(chē)速，以防翻車(chē)。此類(lèi)小車(chē)的優(yōu)點(diǎn)是運輸量多，結構相對簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是不能智能化裝貨、卸貨，需要由人工或另外的機械完成。

此類(lèi)小車(chē)的主要工作是將地面高度的物品運送到指定位置或機器上，其任務(wù)只是取貨、卸貨。其優(yōu)點(diǎn)是可以將物品抬高到不同高度，降低了操作風(fēng)險和危險系數；缺點(diǎn)是不能遠距離托運物品。

叉車(chē)式AGV小車(chē)可以將物品從放置處取走，移動(dòng)到一定高度或移動(dòng)一定距離，實(shí)現自動(dòng)裝載。其優(yōu)點(diǎn)是可以與其他物流運輸設備銜接；缺點(diǎn)是活動(dòng)范圍有限。

以上幾類(lèi)小車(chē)都有其優(yōu)勢和不足，綜合性的自動(dòng)運輸車(chē)將以上幾種運輸車(chē)的優(yōu)勢相結合，可以獨立完成貨物的掃描、分類(lèi)、裝載、運輸、入庫等功能，使得物流運輸更為智能化。

AGV小車(chē)主要由電子系統和機械部分構成。其中，機械部分包括小車(chē)的車(chē)體、舉升的液壓裝置、舉升操作面板、車(chē)輪、保險杠、電機和電池及其連接器等。電子系統包括上位中控系統、定位模塊、循跡模塊、視覺(jué)系統、CPU核心控制系統、無(wú)線(xiàn)信號模塊等。

在物流運輸領(lǐng)域工作的AGV小車(chē)，根據不同的工作環(huán)境采用不同的引導方式，主要有紅外探測、圖像定位、軌跡線(xiàn)、磁釘磁條和二維碼引導等方式。

AGV小車(chē)可以通過(guò)紅外裝置反射激光探索前進(jìn)道路，并根據反射回來(lái)的激光信息對行駛路線(xiàn)進(jìn)行判斷和調整。在識別路線(xiàn)的同時(shí)，還可以達到避障的目的。因為這種方式較為靈活，也稱(chēng)為自然引導，但是這種引導方式受周邊環(huán)境影響較大。

這種引導方法是采用圖像識別系統，通過(guò)小車(chē)的攝像頭對路線(xiàn)中采集到的圖像和事先傳輸進(jìn)去的圖片進(jìn)行比對，進(jìn)而獲得自己所處的位置坐標，通過(guò)CPU分析得出起點(diǎn)與終點(diǎn)的位置，然后確定行駛路線(xiàn)。這種引導方式成本較低且易于修改線(xiàn)路，但這種引導方式由于圖片受光線(xiàn)的影響具有不可控性。

根據小車(chē)所要走的路線(xiàn)，鋪設一條與地面顏色反差較大的軌跡線(xiàn)，寬度不需要太寬，根據光敏傳感器的擺放位置設置其寬度，一般2 cm左右即可，此種引導方法具有工作狀態(tài)較為穩定，受到外界影響較小，軌跡鋪設方便，成本低等特點(diǎn)。

通過(guò)在行駛路線(xiàn)上鋪設磁條或磁釘，使AGV小車(chē)的磁感應傳感器引導小車(chē)行進(jìn)。此種方式精度高，不受外界環(huán)境影響，但是相比于軌跡引導法，其成本還是偏高，且如果工作環(huán)境中鐵類(lèi)物質(zhì)較多的話(huà)，其運行會(huì )受到一定影響。

在小車(chē)起點(diǎn)和終點(diǎn)都設置一個(gè)二維碼，小車(chē)攝像頭實(shí)時(shí)開(kāi)啟掃描狀態(tài)，行駛途中為其設置路標，進(jìn)而幫助AGV小車(chē)尋找終點(diǎn)二維碼，路標間距離不宜過(guò)遠。

針對使用軌跡線(xiàn)牽引和紅外探測牽引相結合的AGV小車(chē)工作原理進(jìn)行研究。紅外探測法是循跡里常用的一種方法，小車(chē)啟動(dòng)后，紅外光電傳感器向外部發(fā)出紅外光線(xiàn)，當紅外光線(xiàn)照射到地面后會(huì )因光的反射原理反射到光電二極管中進(jìn)行信號接收，所以擁有半導體性質(zhì)的二極管會(huì )在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生電勢，從而發(fā)生光電信號的相互轉換。

在工作環(huán)境地面上鋪設黑色軌跡線(xiàn)，黑色會(huì )吸收其他顏色的光，所以會(huì )導致黑白兩種顏色的反射系數不同，因此，紅外光電傳感器會(huì )通過(guò)所接收到的反射光強度來(lái)判斷道路的狀況。當AGV小車(chē)運行過(guò)程中探測到黑線(xiàn)時(shí)，黑色的循跡線(xiàn)會(huì )吸收掉大部分紅外光線(xiàn)，因而在黑線(xiàn)處被反射回來(lái)的紅外光線(xiàn)很少，光電二極管轉換的電信號比較弱；同理，當小車(chē)在運行過(guò)程中紅外光線(xiàn)未被黑線(xiàn)所吸收而能夠順利反射，此時(shí)光電二極管能產(chǎn)生較強的電信號。所以，當在光電二極管中順利將反射回來(lái)的光信號轉換成電信號后，比較器會(huì )通過(guò)分析比較的方法處理這些電信號，后將信息傳送到CPU中，對車(chē)輛的行駛方向進(jìn)行控制，完成貨物運輸目的。

此類(lèi)小車(chē)的核心處理系統所采用的電子元件有單片機等，此類(lèi)CPU可以根據多個(gè)元件的反饋信息輸出控制指令。在A(yíng)GV小車(chē)中，需對傳感器傳回的數字信息進(jìn)行處理，進(jìn)而控制車(chē)輪差速變化，實(shí)現按規定路線(xiàn)行駛的目的；同時(shí)還需要處理障礙物，實(shí)現避障目的；此外還要搭載攝像頭，對貨物條形碼進(jìn)行識別，確定貨物區域，并對路線(xiàn)做出規劃，然后將貨物送到指定位置。

貨物分揀需要使用攝像頭對貨物的信息進(jìn)行掃描讀取，并將讀取的信息傳輸給CPU中信息處理系統的分揀信息系統，該系統主要獲取各種信息，AGV小車(chē)通過(guò)讀碼龍門(mén)架獲取快遞件的基本信息，然后將這些信息傳輸到CPU信息處理子系統中，基本信息包括貨件重量、目的地、運單路由追蹤信息、分揀單據等[3]。

AGV小車(chē)搭載的貨物運載平臺是液壓升降平臺，液壓由葉片泵形成壓力，經(jīng)濾油器、電磁換向閥、節流閥、液控單向閥、平衡閥進(jìn)入液缸下端，使液缸的活塞向上運動(dòng)，提升貨物。AGV小車(chē)還可以通過(guò)控制兩邊液壓泵伸縮高度的不同，使貨物運載平臺發(fā)生傾斜達到自動(dòng)卸貨的目的。

采用紅外探測牽引和循跡牽引兩種方式相結合的AGV小車(chē)，相較于單一牽引方式，更可靠穩定，同時(shí)具有避障功能；搭載攝像頭可以對貨物掃描分類(lèi)；自動(dòng)卸貨平臺可以實(shí)現自動(dòng)卸貨。綜合性的AGV小車(chē)相較于傳統功能單一的物流運輸車(chē)來(lái)說(shuō)更加智能。成本低、適用范圍廣、工作穩定的AGV小車(chē)，可以有效解決目前物流運輸行業(yè)勞動(dòng)力不足、運輸成本高和效率低下的問(wèn)題，對于實(shí)現物流倉儲的智能化建設目標有著(zhù)十分重要的意義。