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導引方式

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Q: AGV無人搬運車常見的導引方式是什麼?
 
無人搬運車 (Automated Guided Vehicle,AGV),簡稱無人車,又稱自走車。主要的任務,就是要能夠分擔原本屬於「人」要執行的搬運工作。在這個「少子化」與「老齡化」雙重衝擊的現代社會,「人力」就更加顯得珍貴。
 
所以,若將人力運用在搬運上,則是相當顯而易見的浪費。因此,伴隨工業4.0的改革浪潮,越來越多的企業生產現場,開始逐步導入AGV,冀藉無人搬運車(自走車)的導入,讓人員可以更聚焦在核心生產作業上,從而脫離TPS七大浪費,提升效率,增加產能。
 
然而,AGV雖名為無人搬運車或自走車,其行走在產線間,仍需要有所依循,才能依照規劃的路線,將物料或箱件送往指定站點。這個所謂的「依循」,除了無人搬運車系統與路線規劃邏輯之外,最根源的要點就是導引方式的區別。
 
市場上的AGV無人搬運車種類繁多,按其導引方式區分,常見的分別包括「磁帶導引」、「雷射導引」、「QR Code導引」、「視覺導引」、「色帶導引」、「微波導引」、「超音波導引」、「慣性導引」及「電磁導引」等九大類。
 
隨著AGV無人搬運車系統在市場實際應用彈性與導入成本的持續考驗,目前較為廣泛應用在工業生產現場的,則主要是「磁帶導引」、「雷射導引」、「QR Code導引」等三類。我們現在就來認識一下這三大導引方式的技術內涵與優缺點吧~
 
一、「磁帶導引」
就是利用貼附於地面的磁帶(通常是N極朝上),利用磁力場型與磁感器(Hall sensor)陣列間的相對位置,以數位或類比的訊號,回傳控制器,藉此計算馬達輸出動力參數,持續修正AGV姿態,來達到循跡導引的效果。

優點:導入成本最低,AGV到站對位快速且精度高,有利物流交換機制應用。
缺點:需要在地面貼磁帶,軌道出現障礙物只能停止報警,無法自動繞開。
適用場域:廠房內的工作站間物流轉移需求
 
二、「雷射導引」
大陸稱「激光導引」(所以看到這個詞時,不用懷疑,那是從大陸引進的AGV),就是用高速旋轉掃描的方式,利用雷射光束打到物體的反射時間,同時採集開關量與數據量,並藉以描繪AGV與周遭環境的相對位置與姿態,從而達到導航與避障的效果。
優點:不須在地面貼附導引特徵,遇障礙物會自行繞開。
缺點:導入成本極高,精度低,無法辨識透明物件(如玻璃門或壓克力箱)與細長物(如桌腳或台車角),易受太陽光或其他強光干擾,需在周遭牆壁或結構體貼附大量專用反光片作為特徵點補償誤差。
適用場域:不須精準對位移載的搬運需求,或是直接與人協作,由人員自行上下與件的應用場景。
 
三、「QR Code導引」
也就是二維碼導引,在地面上以棋盤式的布局,在每一格的地面正中央貼附二維陣列標籤,依據資訊載量的不同,QR陣列有2X2、3X3、4X4三種常見類型,AGV底部會有掃讀機,藉由讀取QR陣列的不同方向性,來判斷AGV本身與整個棋盤空間的相對位置與姿態,一格一格地在棋盤上移載。
優點:定位精確,棋盤式布局便於即時控制與變換路徑。
缺點:導入成本不低,QR需要經常性維護(破損或髒汙均會有影響),每一張貼紙偏差精度須在1mm以內,對地面平整度要求極高。遇到障礙也只能報警,不會自動轉繞。
適用場域:通常搭配頂舉式機構,運用在大型無人倉儲空間,其中尤以物流中心最為適用,但須能控制落塵量或經常清掃,否則厚積灰塵亦會影響QR讀取。

 

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