基于A(yíng)Works平臺的AGV小車(chē)應用

　　高科技對物流行業(yè)的賦能可謂是革命性的，表面是效率和服務(wù)之爭，那背后又有哪些黑科技做支撐呢?

　　最近幾年，相信大家對物流配送速度提升的感受比較直觀(guān)，配送時(shí)間從一個(gè)禮拜到次日達的飛速跨越，幸?？偸莵?lái)得太突然，手撕快遞的幸福感很容易得到滿(mǎn)足，這一切都歸功于科技對物流行業(yè)的不斷賦能，從有人到無(wú)人的演變，一切都在緊鑼密鼓地進(jìn)行中。

　　AGV是科技賦能物流行業(yè)的一個(gè)典型代表，它也是實(shí)現從有人到無(wú)人分揀的科技產(chǎn)物，是建立無(wú)人倉儲的重中之重，那它到底在倉儲物流有什么舉足輕重的作用?

　　圖 1 倉儲AGV

　　AGV是指裝備有電磁或光學(xué)等自動(dòng)引導裝置，能夠沿規定的引導路徑行駛，具有安全保護以及各種移載功能的運輸車(chē)，以可充電之蓄電池為主要動(dòng)力來(lái)源，在倉儲環(huán)節中，主要代替了分揀的復雜工作，實(shí)現24小時(shí)不間斷自動(dòng)分揀。

　　圖 2 無(wú)人倉儲實(shí)現原理圖

　　整個(gè)無(wú)人倉儲實(shí)現主要囊括兩個(gè)部分，后臺管理系統和倉儲AGV小車(chē)，如圖 2所示，中央控制系統實(shí)現整倉儲AGV小車(chē)后臺管理，包括倉庫地圖管理、任務(wù)調度以及路徑規劃的工作，實(shí)現對AGV小車(chē)的實(shí)時(shí)監控和指令下達，相當于指揮部，其中后臺管理系統和AGV小車(chē)通過(guò)Wifi的形式實(shí)現鏈接，針對面積較大的倉庫，還需要AGV在不同的熱點(diǎn)之間無(wú)縫切換，完成與后臺的不間斷通信和數據上傳。

　　圖 3 AGV功能框架

　　對于A(yíng)GV小車(chē)而言，其主要由自主導航定位、任務(wù)執行、自主避障、環(huán)境感知以及電池管理構成，其中導航傳感系統主要實(shí)現AGV小車(chē)的路徑識別，一般通過(guò)二維碼和激光的方式實(shí)現導航;避障安全系統主要實(shí)現防碰撞措施，出于安全性和自我保護機制考慮;位置采集系統主要是定位AGV小車(chē)當前的位置，以上三個(gè)系統的實(shí)現完全取決與傳感器本身，將數據傳輸到主控系統，實(shí)現優(yōu)先級實(shí)時(shí)處理，其次AGV的位置也在實(shí)時(shí)的變化，后臺對于數據更新的實(shí)時(shí)性要求同樣也很高，針對AGV小車(chē)，ZLG集團針對此提供基于M1052為載體自主研發(fā)的Aworks實(shí)時(shí)操作系統平臺，滿(mǎn)足AGV主控系統的軟硬件需求。

　　1.軟件-實(shí)時(shí)操作系統平臺Aworks

　　導航傳感系統、避障安全系統、運動(dòng)控制系統以及位置采集系統都需要主控實(shí)時(shí)處理傳感器的數據，根據對當前事務(wù)優(yōu)先級進(jìn)行實(shí)時(shí)搶占處理，高達528Mhz主頻，完全可以及時(shí)響應控制AGV小車(chē)轉向、剎車(chē)以及避障等緊急措施，保證AGV高效安全的運行。

　　圖 4 可裁剪實(shí)時(shí)操作系統

　　ZLG將數十年對嵌入式底層開(kāi)發(fā)的積累和對操作系統的理解，統一符合Posix標準的API接口，實(shí)現平臺組件的可插拔、可替換的特性，針對不同的DSP、ARM等處理器，實(shí)現應用層代碼跨平臺使用，讓用戶(hù)關(guān)注自己的核心域-應用層功能實(shí)現，最快速度實(shí)現產(chǎn)品化。

　　圖 5 可替換、可插拔組件

　　針對運動(dòng)控制系統，Aworks系統平臺提供成熟、穩定的CANopen應用層協(xié)議棧，ZLG提供支持I/O模組CIA401和運動(dòng)控制CIA402，也可以根據客戶(hù)的需求移植不同的開(kāi)源版本，以組件的方式提供給用戶(hù)適配，ZLG集團作為CiA協(xié)會(huì )的長(cháng)期會(huì )員，專(zhuān)注CAN總線(xiàn)的軟硬件開(kāi)發(fā)和前沿技術(shù)研究長(cháng)達10余年，提供從硬件隔離收發(fā)器模塊、CANopen協(xié)議棧以及CAN總線(xiàn)故障定位全套解決方案，為AGV穩步前行提供強有力的保障。

　　圖 6 豐富的協(xié)議棧支持

　2.硬件-麻雀雖小五臟俱全

　　AGV屬于一個(gè)高度集成化的遙控自動(dòng)駕駛微系統，小體積、大容量以及多接口是其主要特征，M1052提供7路串口、2路CAN口以及多路可復用IO口，接口擴展性極強。

　　圖 7 M1052核心板

　　在倉庫實(shí)際進(jìn)行分揀工作中，任務(wù)下發(fā)主要是通過(guò)Wifi的方式，通過(guò)哦UDP模式不斷與AGV實(shí)現數據交互和確認，后臺對AGV本身的位置、運行狀態(tài)以及電池信息的實(shí)時(shí)性極強，這就對Wifi的穩定性和數據上傳和下發(fā)速率和穩定性要求很高，同時(shí)針對在跨AP切換時(shí)wifi重連的速率都極其關(guān)鍵，ZLG也提供從芯片到模塊的解決方案。

　　圖 8 WIFI模塊

　　針對倉儲的實(shí)際環(huán)境，AGV小車(chē)必須經(jīng)受夏日寒冬的考驗，實(shí)際運送過(guò)程中的震動(dòng)等多方面外界因素，ZLG經(jīng)過(guò)多年的項目實(shí)戰經(jīng)驗積累，希望通過(guò)對嵌入式硬件和軟件系統的深度理解，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中，助力客戶(hù)專(zhuān)注自己的核心域，增強產(chǎn)品競爭力。