基于差动轮的光伏电池片搬运AGV设计开题报告
全文总字数：5696字
1. 研究目的与意义（文献综述）
1、目的及意义
1.1、研究背景及意义
AGV，即自动导航车，近年来，在我国得到迅猛发展，主要在汽车制造业、电子行业柔性生产线、金属和机械加工行业等广泛运用，以实现生产自动化，提高生产效率。此外，还应用于重型货物装卸、仓储仓库等场所的货物转运以及一些搬运平台、危险作业等。
AGV具有速度快、效率高、可控性强、安全性高的优点，能够减轻工人劳动强度，降低对劳动力的依赖性，降低成本，提高工厂效率，对工厂生产发展意义十分重大，AGV这些在工业生产中的优势，使其为为近年来研究的热门项目之一。
但AGV却存在一些需要攻克的问题，如自动化程度不够，不能实现完全自主作业，动力问题，设计条件不充足等，诸难点与优势相互混杂下，使得AGV难以广泛运用。总而言之，无论理论研究、实际生产，亦是技术创新，AGV的学习与研究都是有必要的，本次设计旨在简单研究AGV底盘，并能满足于实际。
1.2、AGV简述
AGV（Automated GuidedVehicle，即自动导引运输车）是一种以充电电池为动力、装备着电磁或光学等自动导引装置、具有安全保护以及各种移载功能、不需驾驶员的自动化无人驾驶车辆，它在计算机的监控下，能按规划路径和作业要求，精确行走并停靠到指定的地点，从而完成一系列的作业任务。AGV属于移动机器人、智能机器人、自动化机器人，广泛运用于多个领域。
世界上的第一台自主导航车是美国Basrrett电子公司于1953年开发成功的，由一辆牵引式拖拉机改造而成的，带有车兜，在一间杂货仓库中沿着布置在空中的导线运输货物。后来逐渐发展至其他领域，并展现出高度的适应性，比如轿车装配，自动拖车生产，医学，机场等。
1.2.1、AGV结构
AGV在结构上多包含车架，动力系统，驱动系统，导航系统，控制系统，安全系统等组成。其中
| 车架 | 主要以钢铁结构为主，采用铆接、螺栓连接、焊接等方式进行组装与连接。在设计时主要关注其强度与刚度，以满足承载要求。车架的主要作用是支撑AGV其他硬件设施、承载搬运物。 |
| 动力系统 | 多指车载电池和充放电控制装置，即AGV的能源管理系统。在工业上常用铅蓄电池，锂离子电池，镍氢电池等提供动力，电压24V，48V，72V居多。在设计选择时，需要综合多方面考虑，如电池功率，电压，使用时长，使用条件等，以抉择出最优组合，进而减少能源消耗、达到驱动要求。 |
| 驱动系统 | 由伺服电机和减速装置组成，是对AGV性能和成本影响比较大的部分，因为多为进口，故而价格昂贵。其作用是提供AGV驱动所需要的驱动动力输出至轮子上，并根据控制要求进行速度调节。在国内，多采用直流驱动为主；在国外，低压交流驱动广泛被采用。低压交流驱动比直流驱动有很多优点，如噪声低，密封好，效率高，易维护等，这也是国内需要注重发展的地方。 |
| 导航系统 | 提供AGV运行时正确的线路，并进行反馈，以便于纠正路线，提高精度，保证安全。现代AGV小车可供选择的导航方式有多种，常用的为激光导航，光带感应导航，电磁感应导航，磁感应导航，惯性导航，栅格导航，位置推断导航等。 |
| 控制系统 | AGV的核心，实现AGV的运行，监测以及实现其他智能指令。它由车载控制部分和地面控制部分组成，前者置于AGV小车内部，后者采用计算机，通过通信联系进行通讯。AGV运行时，由地面系统发送控制指令，车载控制系统接收指令并进行输出，使其他系统运作。常用控制系统为工业控制计算机，嵌入式系统，PLC，其使用简单，维护容易，易实现生产运用。 |
| 安全系统 | 可以确保AGV运行中的自身安全，现场设备、现场工作人员的安全。采用多面安装传感器的方式实现，配以警示灯和报警铃，提醒工作人员，必要时，向控制系统传送停止运行指令，进行急停操作。 |
1.2.2、AGV运动模型
AGV常见有单舵轮驱动、差速驱动，麦克纳姆轮驱动，双舵轮驱动及多舵轮驱动等多种方式，差动驱动和麦克纳姆轮驱动普遍运用于生产中。其中差动驱动利用齿轮的差速驱动，实现AGV的行走与转向。麦克纳姆轮是瑞典麦克纳姆公司的专利，可以让小车实现全方位移动功能，是一种全向轮。
1.3、 AGV发展历史
1913年，福特汽车公司最早将自动搬运车用到汽车底盘装配上；20世纪50年代中期，英国人首先采用电磁感应导引，在地板下埋线；至60年代初期，欧洲AGV发展迅猛，并对AGV的托盘技术进行了标准化，使其尺寸和结构有了一定的标准，使得HJC、 ACS、BT、CFC、 Saxby、Denford等AGV生产厂家迅速崛起并占领了市场。70年代，无线感应导引技术开始运用于AGV中；80年代末期，激光、惯性导引技术加入，使得AGV导引方式多样化。从20世纪80年代以来，自动导引运输车(AGV)系统在亚洲的日本和韩国，也得到迅猛的发展和应用，尤其是在日本，产品规格、品种、技术水平、装备数量及自动化程度等方面较为丰富，已经达到标准化、系列化、流水线生产的程度。
在我国，1976年，北京起重运输机械研究所研制出第一套AGV滚珠加工演示系统。1988年，原邮电部北京邮政科技研究所为上海新火车站邮政枢纽、济南军区仓库研究试制的WZC及WZC-1两种AGV，1991年投入了运行。中科院沈阳自动化所在国家“863”计划支持下，完成了多项移动机器人应用基础研究和应用技术开发项目。1992年，天津理工学院研制了核电站用光学导引AGV。1995年，我国的AGV技术出口韩国，标志着我国自主研发的机器人技术第一次走向了国际市场。2017年中国AGV小车销量达到1.35万台，与2016年的0.67万台同比增长101.6%，预计到2022年我国AGV小车市场规模将接近100亿元。
在国内AGV的技术来源有两种模式：一种是引进技术；一种是自有知识产权的技术。两种模式目前都涵盖AGV的所有技术，技术水平并无多大差别。
1.4、AGV未来发展
近年，国内AGV迅猛发展，广泛运用于汽车、电子、家用电器等行业，逐步发展至新能源，5G通讯等新兴行业。新型无轨激光导航灵活、柔性好、精度较好，可能会成为未来的发展重点。而日趋完善的视觉导引技术，也开始被应用于AGV。
此外，嵌入式系统体积小，成本低，精度好，有取代工控机，PLC的态势。伴随着节能环保的提倡与推广，AGV也将走向低能耗，高效率，低成本，这使得低压交流驱动技术在未来也将成为主流。5G的到来，AGV应用范围将不断扩大，AGV需要面对的环境也越发多样化，对AGV技术的要求也越来越高。
2. 研究的基本内容与方案
2、基本内容和技术方案
2.1、 研究目标
3. 研究计划与安排
3、进度安排
（1）2.12-2.24：文献调研 2周 ；
（2）2.12-2.24：外文翻译 1周；
4. 参考文献（12篇以上）
4、阅读的参考文献
[1] 彭文生.机械设计[m].北京：高等教育出版社，2008.11.
[2] 李庆余.机械制造装备设计[m]. 北京：机械工业出版社，2008.7.
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