1.控制原理

　　两者控制原理的相同点在于都采用集散控制︰主控单元及相关元器件配制在地面控制柜中，而车体内部也含有相对独立的控制单元和相关元器件。不同点在于:RGV以PLC为控制单元，通过滑触线的方式进行移动取电和PLC之间的信息交互;单台小车也是以PLC作为逻辑控制单元，通过变频器作为电能控制装置，其系统结构如图4。

　　相比于RGV，AGV的控制系统要复杂得多。它属于轮式机器人的范畴，整个系统以一台工控机为控制单元，内部集成两块I/O板作为信息采集单元，一块继电器输出板作为输出单元﹔每台小车上各有一个主控制器VCU100。VCU100除了通过无线局域网络和控制单元进行通信外，内部还使用104总线CAN通信卡PCM3680，以实现中心处理单元与各信号采集单元间的数据交换，其系统结构如图5。

　　2.核心功能的实现

　　对于底盘合装设备来说，其核心功能在于导向、定位和同步。

　　在上述核心功能的实现方式上，RGV相对简单、直观。RGV以轨道为导向，只需要一台变频电动机作为行走驱动装置，而无需方向控制;定位信号通过一组滑触线获取，该组滑触线根据任务分为数段(现场为7段)通过电刷跟各段滑触线之间的接触获取位置信号;而与生产线大链的同步，则是通过设置变频器，使小车驱动轮线速度与大链线速相同，因此，当大链线速发生变化时，轨道自行小车变频器的设置需要相应的进行改变。

　　而AGV则通过导航传感器、地标传感器、跟踪传感器作为实现这部分功能的信息采集单元。它们分别通过与导航磁条、地标磁条和光靶的感应，获取导向、定位及同步信号。磁导航技术正是AGV的核心技术。由于磁条本身具有恒定的磁场信号，不需要额外的信号发生器，导航传感器安装在车体前方，通过检测导航磁条磁场的信号强弱的差异计算AGV与磁条间的偏差和距离;地标传感器位于车体一侧，通过检测地标磁条确定自身位置;两者将所需信号通过CAN总线反馈给主控制器VCU100，控制 AGV沿轨道方面行走。其工作示意如图6。

　　AGV的行走执行单元则是一套伺服控制系统（见图7 )，AGV的行走伺服系统采用了速度环和位置环双闭环反馈，因此无论是从速度还是精度上，其功能都比运行于开环控制的变频器强大得多。伺服驱动器的电源为直流电源，环路增益、大工作电流、输入增益和偏移量通过调节伺服放大器上的电位计可以调整。由于比轨道自行小车多了大链速度反馈，因此当大链速度发生变化时，AGV同步的实现无需另外设置。

　　通信方式

　　由于轨道自行小车采用滑触线作为通信方式，因此PLC之间只能进行少数数字信号的交互 ;而AGV则通过构建无线局域网的方式实现强大的通信功能;局域网由一个基于IEEE802.11a/IEEE 802.11b/IEEE 802.11g 网络标准的CISCOAP电台和数个西门子SA电台组成，其传输速率和传播距离分别能达到2.4 GHz、54 Mbps和290 m ;其而现场的后桥AGV环线和发动机AGV环线通过SSID的设置不同区分为两个局域网﹔基于无线局域网，AGV实现了任务分配、避碰管理及所有工控机与各AGV之间的所有信息交互。

　　4.取电方式

　　在汽车总装线中，底盘合装设备整体处于移动状态中且动作频繁，这就使得取电方式成为技术点，也是现场维护中设备故障的集中点。轨道自行小车采用滑触取电方式，通过两片碳刷与滑触线接线获取动力电(220 V );而AGV则采用车载电池组，在运行环线中取两个点定点充电，由于电池组为直流，因此该种方式需要另外配制充电动机。

　　运行情况分析

　　在我公司总装车间，两条生产线分别采用以上两种形式的底盘举升小车，AGV系统用于生产节拍为42JPH的生产线，RGV系统应用于33JPH 节拍的生产线。通过实际应用，我们对其性能也进行了一些对比。

　　1.运行状况

　　由于RGV结构简单，对外界环境抗干扰能力强，对操作工要求也较宽泛，运行稳定性强，故障发生部位较少，基本集中在滑触线系统上;另外RGV采用PLC控制，具有控制逻辑清晰可查、元器件标准单一的特点，因此，排障相对容易、对维护人员技能要求低是其优点。

　　相比而言，AGV较多采用模拟量元器件且结构复杂，因此故障发生部位较多﹔车体的伺服系统对运行环境和操作方式要求都比较高，轨道螺栓或者车体承重过高都可能造成设备运行不正常;磁导航技术和无线通信技术还无法达到生产现场的稳定要求，对运行环境要求较高，运行稳定性相对较差;由于AGV的核心控制软件AGVcontrol为运行于工控机上的C++软件，运行逻辑不够直观，排障比较困难;另外，很多设备元件更换时需要进行设置（如AP电台、举升伺服放大器及行走伺服放大器等)，因此设备排障对现场维护人员有一定的挑战。

　　技术改进

　　( 1 )AGV环线改善RGV需要从滑触线上取电并在轨道上行走，路线一经确定后再进行改造就比较困难，因此对使用场所的适应性差成为其大的局限性,而这正是 AGV的优势。除了沿磁条轨迹自动运行外，AGV可在平地上手动运行，而且改变运行轨迹非常方便，只需按照工艺要求修改地图程序，并对环线磁条进行相应的调整，便可实现运行轨迹的改变。

　　从设备使用至今，我们已根据生产工艺要求进行了两次AGV环线改造，改造时间仅需一天。基于生产线的柔性化特点，实现灵活多变的工艺及编排，可很好地实现不同品种产品的生产，在产品变更、工艺布局调整中，大大降低改造成本和周期。

　　以其中一次改进为例，改进前，AGV运行环线较长，且拐弯多，极大地制约着运行时间。除去装配时间、充电时间和等待时间，AGV由装配位末端运行至装配位的时间大约为30 s，需要4辆车才能满足43JPH的节拍需求，一旦有车发生故障，便会造成长时间停线。改进后，AGV运行环线改为矩形，减少两个拐角并缩短了环线，极大缩短了运行时间。除去装配时间、充电时间和等待时间，AGV由装配位末端运行至装配位的时间大约20 s ,只需3辆车便能满足42JPH的需求，当有一辆车发生故障时，可以下线维修而不影响生产运行。AGV地图改进前后对比见图8。

　　( 2 ) RGV的技术改进在上面介绍的RGV基础之上，我公司总部还自主研发了一种新型智能RGV小车，它综合了电瓶车和AGV的技术，整体性价比介于普通RGV和AGV之间。

　　智能RGV采用单轨道导向工作模式,同时采用小车的轨道和轮子作为小车电源供电系统(AC 36 V)。控制系统采用PLC控制，行走和升降2个调速部分采用变频器控制方式。电源供电模式为︰车间电源(AC)→减压变压器 AC 36V→小车左右轨道→小车左右轮子→升压变压器→AC 220V供全车使用。小车PLC供电系统采用开关稳压电源，其稳压系数和断电保持时间应能满足现场的使用，以免小车出现PLC掉电现象。小车被动万向轮应能灵活的转动和换向，受力弹簧的弹力应能保证小车的四轮同时着地，以保证小车的供电正常。小车自动发车和装配完成采用无线通信的方式与主控柜进行通信。这种方式解决了地沟滑触线维护不便的问题，又避免了非安全电压与人员接触的安全风险。

　　维护成本

　　由于RGV结构简单，组成元件基本为国产标准件，因此设备维护成本低廉;而AGV结构复杂且较多采用进口元器件和自设计元器件，价格昂贵;另外，电池维护和磁条更换也有成本支出，在维护成本方面远远高于RGV。

　　结语

　　目前，RGV以其低成本和稳定性在汽车生产线的应用中占据主导地位，而AGV具有强大的自动化集成度和现场适应性，则将成为现代化生产的发展趋势。随着无线通信技术和磁导航技术的生产，AGV的稳定性方面会得到加强,因此将更加适应现代化生产的需求;简化产品结构，融入PLC控制技术以满足现场排障需求，以及元器件标准化，也是 AGV发展的当务之急。