0引言
AGV 是自动运输车（Automated Guided Vehicle ）的英文缩
写，是一种装备有电磁或光学等自动导引装置，能按照规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，是现在柔性制造系统与物流自动化等工业自动化系统的必备工具。AGV 的活动区域无需铺设轨道、支座架等固定装置，不受场地、道路和空间的限制。因此，在自动化物流系统中，最能充分地体现其自动性和柔性，实现高效、经济、灵活的无人化生产。
1磁导航AGV 的总体结构
AGV 结构基本可以分为行走单元和移栽机构2大部分。
行走单元由车架、驱动机构、检测传感器等组成；移栽机构由车轮、减速器、驱动电机组成，2个直流伺服电机为整车运动提供动力。 移栽装置是用来搬运货物的机构，包括辊筒、机械手等机构。该小车的移栽装置由一套自动辊筒机构，实现与交换平台的货物对接，通过传感器来检测自动换停位置。 AGV 使用的电池主要分为酸性和碱性2大类，酸性电池一般指铅酸电池，是目前应用最为广泛的品种，我们设计的AGV 供电采用48V 直流铅酸电池，容量为80Ah 。
2磁导航AGV 的电机选择
本文设计的AGV 车体由2个驱动轮和2个万向轮支承，
驱动轮由直流伺服过减速器驱动。驱动电机不但是AGV 行驶的动力来源，同时又通过其左右轮的差速实现电动轮椅的转向。AGV 的车载与车身总质量400kg ，
最高时速1.0m ／s ，主动轮半径100mm ，为了保证小车能正常载重运行，需要计算驱动扭矩与车速，然后确定小车驱动电机的大小与减速器减速比。
电机扭矩计算。AGV 小车在路面运行时需要克服来自地面的滚动摩擦阻力F f 、空气阻力F w 、坡路阻力F i 、加速行驶时的加速阻力F j ，如图1所示。
因此，小车行驶时的总阻力为：
∑F ＝F f +F w +F i +F j
（1）F f ＝mg μ
（2）
张力器
AGV 在物流仓库室内运行，地面为耐用型1.5mm 环氧砂浆地坪，参考有关数据，μ＝0.018～0.020，取μ＝0.019，设计总质量m ＝400kg ，
代入式（2）得：F f ＝400×10×0.019＝76N
泡面碗AGV 加速运动时需要克服质量产生的惯性力，设定AGV 经过位移S ＝1m 时，V t ＝1.0m ／s ，则AGV 的加速度为：
a ＝v t 2
冷却塔平衡管－v 02
＝0.5m ／s批量抓鸡
加速阻力：F j ＝ma ＝200N ；坡路阻力：F i ＝mg ·sin a ＝200N 。路况
较好，α＜3°，AGV 室内最高速度为1m ／s ，所以空气阻力可以不考虑。因此，代入式（1），总阻力为：
ΣF ＝F f +F w +F i +F j ＝476N 本车采用2个电机驱动，车轮半径为0.1m ，所以总车驱动力矩为：
ΣM ＝476×0.1＝47.6Nm
因此需要连接车轮轴的输出扭矩T ≥23.8Nm ，驱动电机采用进口DC 48V 无刷伺服BLT －72，最高转速3000r ／min 。由图2可知，电机峰值转矩M m ＝1.7Nm 。为满足AGV 正常行驶，减速比i min 为：
i min ＝T ／M m ＝14
AGV 车最高速度为V max ＝1m ／s ，车轮半径R ＝0.125m ，输出轴的转速应为：
n w ＝vt πd
＝96r ／min 电机的最高转速为n ＝3000r ／min ，所以最大减速比为：
i max ＝n ／n w ＝31.25
由此我们可以选定减速比20的直角行星减速器，既能保证驱动小车，也能保证小车运行时的速度要求。
3
磁导航AGV 的导向与控制
3.1
AGV 的导航技术
幼儿园门禁AGV 的导航是指其决定AGV 运行方向和路径的方法。目
前常用的AGV 导航方式主要有车外预定路径方式和非预定路径方式2种。所谓车外预定路径导航方式是指在行驶的路径上设置导航用的信息媒介物，
AGV 通过检测其信息而得到导向图2电机峰值扭矩图
02000
40006000800010000
1.80
1.601.401.201.000.800.600.400.200
扭矩／N m
BLT －72
转速／（r ／min ）
磁引导式差速转向AGV 的电机确定与磁导航方法
吴伟涛
刘文波
（沈阳理工大学机械工程学院，辽宁沈阳110168）
摘要：根据AGV 的基本原理，试制了由磁敏元件和磁带组成导引系统、以铅酸电池作为动力源的AGV 小车，并探讨了AGV 小车
的电机选择与磁导向原理等问题。
关键词：磁导航；电机；差速；磁传感
图1小车室内行驶受力图
室内路面坡度F j
F f
鼠标跟随
F i F w
G
α＜3°144
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
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