1.控制原理
兩者控制原理的相同點在于都采用集散控制︰主控單元及相關元器件配制在地面控制柜中，而車體內部也含有相對獨立的控制單元和相關元器件。不同點在于:RGV以PLC為控制單元，通過滑觸線的方式進行移動取電和PLC之間的信息交互;單臺小車也是以PLC作為邏輯控制單元，通過變頻器作為電能控制裝置，其系統(tǒng)結構如圖4。
相比于RGV，AGV的控制系統(tǒng)要復雜得多。它屬于輪式機器人的范疇，整個系統(tǒng)以一臺工控機為控制單元，內部集成兩塊I/O板作為信息采集單元，一塊繼電器輸出板作為輸出單元﹔每臺小車上各有一個主控制器VCU100。VCU100除了通過無線局域網絡和控制單元進行通信外，內部還使用104總線CAN通信卡PCM3680，以實現(xiàn)中心處理單元與各信號采集單元間的數(shù)據(jù)交換，其系統(tǒng)結構如圖5。
2.核心功能的實現(xiàn)
對于底盤合裝設備來說，其核心功能在于導向、定位和同步。
在上述核心功能的實現(xiàn)方式上，RGV相對簡單、直觀。RGV以軌道為導向，只需要一臺變頻電動機作為行走驅動裝置，而無需方向控制;定位信號通過一組滑觸線獲取，該組滑觸線根據(jù)任務分為數(shù)段(現(xiàn)場為7段)通過電刷跟各段滑觸線之間的接觸獲取位置信號;而與生產線大鏈的同步，則是通過設置變頻器，使小車驅動輪線速度與大鏈線速相同，因此，當大鏈線速發(fā)生變化時，軌道自行小車變頻器的設置需要相應的進行改變。
而AGV則通過導航傳感器、地標傳感器、跟蹤傳感器作為實現(xiàn)這部分功能的信息采集單元。它們分別通過與導航磁條、地標磁條和光靶的感應，獲取導向、定位及同步信號。磁導航技術正是AGV的核心技術。由于磁條本身具有恒定的磁場信號，不需要額外的信號發(fā)生器，導航傳感器安裝在車體前方，通過檢測導航磁條磁場的信號強弱的差異計算AGV與磁條間的偏差和距離;地標傳感器位于車體一側，通過檢測地標磁條確定自身位置;兩者將所需信號通過CAN總線反饋給主控制器VCU100，控制
AGV沿軌道方面行走。其工作示意如圖6。
AGV的行走執(zhí)行單元則是一套伺服控制系統(tǒng)（見圖7
)，AGV的行走伺服系統(tǒng)采用了速度環(huán)和位置環(huán)雙閉環(huán)反饋，因此無論是從速度還是精度上，其功能都比運行于開環(huán)控制的變頻器強大得多。伺服驅動器的電源為直流電源，環(huán)路增益、大工作電流、輸入增益和偏移量通過調節(jié)伺服放大器上的電位計可以調整。由于比軌道自行小車多了大鏈速度反饋，因此當大鏈速度發(fā)生變化時，AGV同步的實現(xiàn)無需另外設置。
通信方式
由于軌道自行小車采用滑觸線作為通信方式，因此PLC之間只能進行少數(shù)數(shù)字信號的交互
;而AGV則通過構建無線局域網的方式實現(xiàn)強大的通信功能;局域網由一個基于IEEE802.11a/IEEE 802.11b/IEEE 802.11g
網絡標準的CISCOAP電臺和數(shù)個西門子SA電臺組成，其傳輸速率和傳播距離分別能達到2.4 GHz、54 Mbps和290 m
;其而現(xiàn)場的后橋AGV環(huán)線和發(fā)動機AGV環(huán)線通過SSID的設置不同區(qū)分為兩個局域網﹔基于無線局域網，AGV實現(xiàn)了任務分配、避碰管理及所有工控機與各AGV之間的所有信息交互。
4.取電方式
在汽車總裝線中，底盤合裝設備整體處于移動狀態(tài)中且動作頻繁，這就使得取電方式成為技術點，也是現(xiàn)場維護中設備故障的集中點。軌道自行小車采用滑觸取電方式，通過兩片碳刷與滑觸線接線獲取動力電(220
V );而AGV則采用車載電池組，在運行環(huán)線中取兩個點定點充電，由于電池組為直流，因此該種方式需要另外配制充電動機。
運行情況分析
在我公司總裝車間，兩條生產線分別采用以上兩種形式的底盤舉升小車，AGV系統(tǒng)用于生產節(jié)拍為42JPH的生產線，RGV系統(tǒng)應用于33JPH
節(jié)拍的生產線。通過實際應用，我們對其性能也進行了一些對比。
1.運行狀況
由于RGV結構簡單，對外界環(huán)境抗干擾能力強，對操作工要求也較寬泛，運行穩(wěn)定性強，故障發(fā)生部位較少，基本集中在滑觸線系統(tǒng)上;另外RGV采用PLC控制，具有控制邏輯清晰可查、元器件標準單一的特點，因此，排障相對容易、對維護人員技能要求低是其優(yōu)點。
相比而言，AGV較多采用模擬量元器件且結構復雜，因此故障發(fā)生部位較多﹔車體的伺服系統(tǒng)對運行環(huán)境和操作方式要求都比較高，軌道螺栓或者車體承重過高都可能造成設備運行不正常;磁導航技術和無線通信技術還無法達到生產現(xiàn)場的穩(wěn)定要求，對運行環(huán)境要求較高，運行穩(wěn)定性相對較差;由于AGV的核心控制軟件AGVcontrol為運行于工控機上的C++軟件，運行邏輯不夠直觀，排障比較困難;另外，很多設備元件更換時需要進行設置（如AP電臺、舉升伺服放大器及行走伺服放大器等)，因此設備排障對現(xiàn)場維護人員有一定的挑戰(zhàn)。
技術改進
( 1
)AGV環(huán)線改善RGV需要從滑觸線上取電并在軌道上行走，路線一經確定后再進行改造就比較困難，因此對使用場所的適應性差成為其大的局限性,而這正是
AGV的優(yōu)勢。除了沿磁條軌跡自動運行外，AGV可在平地上手動運行，而且改變運行軌跡非常方便，只需按照工藝要求修改地圖程序，并對環(huán)線磁條進行相應的調整，便可實現(xiàn)運行軌跡的改變。
從設備使用至今，我們已根據(jù)生產工藝要求進行了兩次AGV環(huán)線改造，改造時間僅需一天?；谏a線的柔性化特點，實現(xiàn)靈活多變的工藝及編排，可很好地實現(xiàn)不同品種產品的生產，在產品變更、工藝布局調整中，大大降低改造成本和周期。
以其中一次改進為例，改進前，AGV運行環(huán)線較長，且拐彎多，極大地制約著運行時間。除去裝配時間、充電時間和等待時間，AGV由裝配位末端運行至裝配位的時間大約為30
s，需要4輛車才能滿足43JPH的節(jié)拍需求，一旦有車發(fā)生故障，便會造成長時間停線。改進后，AGV運行環(huán)線改為矩形，減少兩個拐角并縮短了環(huán)線，極大縮短了運行時間。除去裝配時間、充電時間和等待時間，AGV由裝配位末端運行至裝配位的時間大約20
s ,只需3輛車便能滿足42JPH的需求，當有一輛車發(fā)生故障時，可以下線維修而不影響生產運行。AGV地圖改進前后對比見圖8。
( 2 )
RGV的技術改進在上面介紹的RGV基礎之上，我公司總部還自主研發(fā)了一種新型智能RGV小車，它綜合了電瓶車和AGV的技術，整體性價比介于普通RGV和AGV之間。
智能RGV采用單軌道導向工作模式,同時采用小車的軌道和輪子作為小車電源供電系統(tǒng)(AC 36
V)?？刂葡到y(tǒng)采用PLC控制，行走和升降2個調速部分采用變頻器控制方式。電源供電模式為︰車間電源(AC)→減壓變壓器 AC
36V→小車左右軌道→小車左右輪子→升壓變壓器→AC
220V供全車使用。小車PLC供電系統(tǒng)采用開關穩(wěn)壓電源，其穩(wěn)壓系數(shù)和斷電保持時間應能滿足現(xiàn)場的使用，以免小車出現(xiàn)PLC掉電現(xiàn)象。小車被動萬向輪應能靈活的轉動和換向，受力彈簧的彈力應能保證小車的四輪同時著地，以保證小車的供電正常。小車自動發(fā)車和裝配完成采用無線通信的方式與主控柜進行通信。這種方式解決了地溝滑觸線維護不便的問題，又避免了非安全電壓與人員接觸的安全風險。
維護成本
由于RGV結構簡單，組成元件基本為國產標準件，因此設備維護成本低廉;而AGV結構復雜且較多采用進口元器件和自設計元器件，價格昂貴;另外，電池維護和磁條更換也有成本支出，在維護成本方面遠遠高于RGV。
結語
目前，RGV以其低成本和穩(wěn)定性在汽車生產線的應用中占據(jù)主導地位，而AGV具有強大的自動化集成度和現(xiàn)場適應性，則將成為現(xiàn)代化生產的發(fā)展趨勢。隨著無線通信技術和磁導航技術的生產，AGV的穩(wěn)定性方面會得到加強,因此將更加適應現(xiàn)代化生產的需求;簡化產品結構，融入PLC控制技術以滿足現(xiàn)場排障需求，以及元器件標準化，也是
AGV發(fā)展的當務之急。
