KIVA物流机器人使用说明指导书.docx

AGV使用说明书

年 3 月
目 录
1. AGV系统组成 04
2. 了解AGV系统 04
2.1 AGV系统工作过程 04
2.2 控制台 05
2.2.1 工控机 05
2.3 AGV 06
2.3.1 总体外观 06
2.3.2 机械部分 06
2.3.3 电气部分 10
2.4 自动充电机 15
2.5 通讯设备 17
2.5.1 AP电台 17
2.5.2车载电台 17
3. AGV安全保障机构 19
3.1 急停按钮 19
3.2 安全激光传感器 20
4. AGV功效使用说明 20
4.1 显示模块 20
4.2 语音提醒 22
4.3 监控显示界面 22
4.3.1 编辑地图 23
4.3.2 AGV管理 23
4.3.3 任务 24
4.3.4 状态 24
4.3.5 AGV搬运货架显示步骤 24
5. AGV异常诊疗及其处理 25
5.1 急停异常 25
5.1.1 说明 25
5.1.2 AGV发生原因 25
5.1.3 AGV处理方法 25
5.2 防撞机构异常 26
5.2.1 说明 26
5.2.2 AGV发生原因 26
5.2.3 AGV处理方法 26
5.3 障碍物异常 26
5.3.1 说明 26
5.3.2 AGV处理方法 26
5.4 脱轨异常 26
5.4.1 说明 26
5.4.2 AGV处理方法 26
5.5 电池电量过低关机异常 27
5.5.1 说明 27
5.5.2 AGV发生原因 27
5.5.3 AGV处理方法 27
6． AGV系统维护和保养 27
6.1 注意事项 27
6.2 AGV驱动单元保养 28
6.3.1 电机保养： 28
6.3.2 电机螺栓保养： 28
6.3.3 驱动轮保养： 28
6.3 AGV每日检验关键点 28
6.4 AGV每七天检验关键点 29
6.5 AGV每个月检验关键点 30
1. AGV系统组成

AGV是以某种导航方法，按指定路线自动运行，在一定范围内实施运输和装配任务车辆，多台AGV和控制台、充电机等相关设备共同组成AGV系统，如Error! Reference source not found.所表示。

图1. 1 AGV系统组成图
- 控制台：是AGV系统管理中心，负责对AGV进行调度和监控。
- AGV：自动引导车。
- 充电机：为AGV补充电能。
- 通讯设备：包含车载电台和AP电台，为系统提供WLAN通讯方法。
- 地面导航设备：引导AGV根据计划好路线运行。

2. 了解AGV系统

本章关键介绍AGV系统工作过程及组成AGV系统各个组成部分结构、外观及功效，使操作者初步了解AGV系统结构及工作原理。
2.1 AGV系统工作过程
系统中每一辆AGV及控制台内全部安装有和导航路径相符地图文件。工作人员（或其它自动化设备）在指定工位将待装配工件及托盘放置在物料架上，按下放行按钮（或放行条件满足后）控制台会调度该AGV向前运行并停在物料架底部，将物料架顶升至脱离地面，然后根据系统计划行驶路径运输至人工（或系统）指定位置，放下满载物料架，继续响应另一个人工（或系统）呼叫指令。
2.2 控制台
包含工控机、显示器、鼠标及键盘等设备。AGV控制台外观结构如2.1所表示：

图2.1控制台
2.2.1 工控机
AGV系统控制台采取工业控制计算机作为关键处理器。工控机安装有Windows操作系统和对应控制台软件，是AGV管理调度中心。它经过AP电台和上位机及AGV进行数据通讯，将上位机下达任务下发给各个AGV。同时经过对应控制台软件能够实时监测各个AGV在线运行状态。

2.3 AGV
AGV总体外观结构图2.2所表示，由机械部分和电气部分组成。机械部分关键包含车体总成、车轮、举升装置。电气部分包含控制器、电池、伺服驱动器、充电连接器、传感器、遥控器等。
2.3.1 总体外观
图2. 2总体外观
2.3.2 机械部分
Ø 车体总成：AGV车体框架采取钢管及钢板焊接，车体关键分为电池区域、驱动轮区域、举升旋转实现区域及电器部署区域，如Error! Reference source not found.所表示，而且除了在驱动机构处采取减震悬挂系统外，其四个万向轮均采取减震万向轮，有利于全部轮子接触地面，避免对货架造成过大振动。

图2. 3车体总成
Ø 车轮：AGV车轮包含两个驱动轮和四个随动轮。驱动轮结构如Error! Reference source not found.所表示，包含驱动电机、驱动轮、悬挂减震机构、减速器及减震弹簧。驱动轮采取实心聚氨酯材料，负担车体关键重量并驱动车体运行。随动万向轮结构如Error! Reference source not found.所表示，采取双实心聚氨酯材料且自带减震功效，用于支撑车体并起平
衡作用，能够360度灵活转动。

图2. 4驱动轮机构

图2. 5随动万向轮结构
Ø 举升装置：举升装置如Error! Reference source not found.所表示，关键包含齿轮传动机构、丝杆传动机构、辅助内外导向机构及升降限位结构。齿轮传动机构包含有旋转控制电机传动链和升降控制电机传动链，丝杆传动机构包含实施内丝杆和实施外丝杆，辅助内外导向机构包含内导套及外导套，升降限位结构和行程升降开关组合形成上下限位。

图2. 6举升装置
Ø 举升旋转机构：举升及旋转电机经过各自齿轮传动系控制丝杆传动，其中举升导向机构内导套固定于举升大齿轮上，而举升大齿轮和旋转大齿轮各自不相关，分别受控于举升控制电机及旋转控制电机，图2.7所表示：
n 当实施内丝杆实施升降且不旋转命令时，旋转电机输出为0，举升电机输出正负控制升降；
n 当实施内丝杆实施平高旋转时，需要举升电机和旋转电机进行配合，二者皆不为0，旋转方向视配合方法而定；
n 行程则受限于机构行程开关和举升导向机构设定，图2.8所表示；
n 其中实施内丝杆旋转角度首先由电机进行计算，其次由上定位传感器进行读取，二者综合得出；
n 车体相对地面世界坐标系，则由下定位传感器进行读取，综合里程计得出最终方位。

图2.7 举升旋转机构

图2.8 行程限位开关
2.3.3 电气部分
AGV电气组成关键有电源、车载充电连接器、控制器、伺服驱动器、
遥控器等，如Error! Reference source not found.所表示。

图2.9电气系统结构简图
Ø 电源： AGV采取48V锂电池电池组（见图2.10所表示）供电，并经过DC-DC
开关电源把48V电源转换为适合控制器、传感器等器件使用24V。
图2.10电池组
Ø 车载充电连接器： 用于AGV在线充电，如Error! Reference source not found.（a）所表示。车载充电连接器两个活动触点上端经过电缆和电池充电接线柱相连，而且活动触点内部安装有弹簧确保充电时能够和地面充电连接器触点紧密接触。地面充电连接器固定在地面，两个触点经过充电桩和充电机输出端相连。当AGV运行到充电站时，车载充电连接器自动和充电桩对接。一旦车载充电连接器和地面充电连接器对接后，严禁对AGV 进行旋转或侧移操作，不然会造成车载充电连接器损坏。

图2.10（a）车载充电连接器
图2.10（b）地面充电连接器
Ø 控制器：AGV控制器（见图2.11）包含主控制器T320_main_board和运动控制器T320_control_board。T320_main_board对AGV各个器件数据进行综合分析和处理，是AGV控制关键，板上资源有两个网口、一个音频功放口、一个串口、两个CAN接口、两个USB接口。T320_control_board运动控制板，预留4路隔离电机驱动器控制接口、16路隔离输入检测口、8路隔离输出、4路继电器等资源，可满足多个传感器及外设信号输入输出需要。T320_control_board和T320_control_board经过CAN总线通讯，高效正确控制AGV运行。

图2.11控制器

Ø 遥控器：遥控器完成手动操作状态下AGV行走控制。遥控器上功效按键布局设置如Error! Reference source not found.所表示。遥控器上功效键如表2.1所表示，方向键功效如表2.2所表示。

图2. 12手控盒
表2.1：手控盒功效键
按键
名称
功效
+
托盘举升
当AGV行驶至目标地后，按下此功效键，托盘进行举升，直至顶起物料架脱离地面。
-
托盘下降
当AGV放下物料架时，按下此功效键，托盘进行下降，直至将物料架置于地面。
/
托盘左转
按下此功效键，托盘实施左转命令。
*
托盘右转
按下此功效键，托盘实施右转命令。
0
屏蔽/开启激光防撞
按下此功效键一次，实施屏蔽激光防撞命令，再次按下，实施开启激光防撞命令。
Enter
打开/关闭充电开关
按下此功效键一次，实施打开充电开关命令，可进行充电，再次按下，实施关闭充电开关命令，表示已充好电。

表2.2：手控盒方向键
按键
名称
功效
8
前进方向键
在运动方法状态时，按住此键AGV前移；
2
后退方向键
在运动方法状态时，按住此键AGV后退；
7
左转方向键
按住此键AGV向左转。
9
右转方向键
按住此键AGV向右转。

2.4自动充电机
AGV系统运行时自动充电机经过地面充电连接器自动为AGV充电，如Error! Reference source not found.所表示，充电机面板安装有LED显示仪表、指示灯、显示信息切换键。
。面板各指示灯及含义如Error! Reference source not found.及表2.3所表示。

图2.12自动充电机

图2. 13自动充电机显示面板
表2.3：充电机指示灯
按键/指示灯
名称
含义

信息键
可利用它查看充电信息，包含电流、电压、容量、时间、信息查询、故障等信息。

电流
此指示灯亮，表示目前数字显示器，显示是电流信息。

电压
此指示灯亮，表示目前数字显示器，显示是电压信息。

容量
此指示灯亮，表示目前数字显示器，显示是电池容量信息。

时间
此指示灯亮，表示目前数字显示器，显示是时间信息。

信息查询
此指示灯亮，表示目前数字显示器，显示是信息查询。

故障
此指示灯亮，表示目前数字显示器，显示是故障信息。

充电开关开启
此指示灯亮，表示已开启充电开关。

充电进度
此指示灯亮，表示已充电80%。

电量充满
此指示灯亮，表示已充电100%。

均充
此指示灯亮，表示处于均衡充电状态。

初充
此指示灯亮，表示处于初始充电状态。

2.5通讯设备
2.5.1 AP电台
用于控制台计算机和AGVWLAN网络通讯，采取标准RJ45接口和控制台计算机相连，设置为WLAN网络通讯主台。
2.5.2车载电台
车载电台用于AGV和控制台WLAN网络通讯，采取标准RJ45接口和车体主控制器相连，设置为WLAN网络通讯从台，车载电台设置以下：
Ø 连通kiva内部
使用网线连接kiva车和上位机。
可在命令提醒符窗口使用：ping 200.3.1.8 测试是否连通。
Ø 读取kiva内部wifi配置
1. 在《lzkiva底层wifi配置》文件夹里ftpget.dat用文档编辑模式打开，并将里面“用户名”更名为当地用户名。（红色部分为修改部分）
get main.lua C:\Users\用户名\Desktop\main.lua
get wifi.lua C:\Users\用户名\Desktop\wifi.lua
2. 实施文件夹中main.bat。（实施过程会弹出命令行窗口，实施完成自动关闭）。
3. 读取文件会保留到桌面，确定在桌面生成main.lua和wifi.lua文件后，修改文件夹中main.dat，将ftpget.bat改为ftpput.bat。（红字为修改前部分，绿字为修改后部分）
ftp -n -s:"ftpget.bat" --> ftp -n -s:"ftpput.bat"
Ø wifi配置
1. 将桌面上wifi.lua文件用文档编辑模式打开。
2. 更改wifi名称，密码和ip（红字为修改部分，绿字为说明部分）
--配置wifi模式，station模式
sucess=setwifi("at+netmode=2\r")
print(sucess)
--lzfactory——所连接wifi名称
--wpa2_aes——加密模式
--lzrobotics~——wifi密码
sucess=setwifi("at+wifi_conf=lzfactory,wpa2_aes,lzrobotics~\r")
print(sucess)
sucess=setwifi("at+dhcpc=0\r")
print(sucess)
--172.16.0.35静态ip配置，172.16.0.1默认网关
sucess=setwifi("at+net_ip=172.16.0.35,255.255.255.0,172.16.0.1\r")
print(sucess)
--172.16.0.35和上行ip相同
sucess=setwifi("at+remoteip=172.16.0.35\r")
......................................................................
3. 将桌面上main.lua文件用文档编辑模式打开,并将dolua("wifi.lua")前面
--删除。
Ø 上传wifi配置
1.上述全部文件修改完成后，确定保留成功，而且网线连接kiva车通畅。
2.用文档编辑模式打开文件夹中ftpput.bat文件，将用户名改为当地用户名，
put C:\Users\用户名\Desktop\main.lua main.lua
put C:\Users\用户名\Desktop\wifi.lua wifi.lua
3.确定桌面上main.lua和wifi.lua文件存在并修改完成后，实施文件夹中main.bat。（实施过程会弹出命令行窗口，实施完成自动关闭）
4.实施完成后，重启kiva车，等候3-5min，此时可查看验证wifi是否配置成功。
5.配置成功后继续用网线连接kiva车，修改桌面上main.lua文件，在dolua("wifi.lua")前添加--。
--dolua("wifi.lua")
6.再次实施文件夹中main.bat上传，完成。

3 AGV安全保障机构
3.1 急停按钮
急停按钮图3.1所表示（不一样型号AGV该按钮可能不一样，以实物为准），安装在车体上方，用于AGV紧急停车，该按钮为红色蘑菇头自锁按钮，按下时立即切断AGV全部驱动电机电源并自动锁住，向上拔起或按指示放方向旋转即可弹起解锁（具体操作以实物为准）。不管AGV运行在哪种模式下，假如发生紧急情况操作人员全部能够按下该按钮使AGV紧急停车。急停按钮一旦被按下，车轮电机电源及车轮抱闸被立即关闭，AGV快速停止运动，同时举升电机电源及抱闸被关闭，此时AGV遥控器将不起作用。急停后需将急停按钮解锁，AGV才能继续实施未完成任务。

图3. 1急停按钮

[小 心]
因为存在惯性，紧急停车意味着在AGV驱动轴上施加了猛烈力，会对AGV机械结结组成不良影响。除非出现紧急情况，不然不要在AGV运行过程中按下急停按钮。
3.2 安全激光传感器
AGV前部安装有安全激光传感器，用于AGV自动运行模式下感应式停车，当传感器检测到安全距离范围内有障碍物，AGV便会立即减速停车，并发出警报声。该方法停车后，将障碍物移开AGV会自动恢复实施未完成任务。若障碍物无法移开，可使AGV进入手动模式下，使用遥控器将AGV开离发生碰撞地点。
4 AGV功效使用说明
4.1 显示模块
显示模块使用嵌入式Android操作系统，关键用于显示AGV运行实时数据，方便维护人员检验定位问题。界面图4.1所表示：

图4. 2车载显示界面
上图显示是网络未连接状态，当网络连接上，从底层获取AGV各部分运行数据并显示出来。显示各部分信息以下:
名称
说明
速度
显示AGV前进速度和车子转向角度
电量
显示电池剩下电量
陀螺角度
AGV车中陀螺仪角度
急停按钮
显示急停按钮状态（未按钮/按下）
充电口
显示自动充电接口是否已经接上（未接上/接上）
目前坐标
AGV运行目前坐标（x，y和w角度）
绝对坐标
AGV扫描到行驶二维码坐标（x，y和w角度）
货架二维码信息
AGV扫描到货架上二维码信息
行驶二维码信息
AGV扫描地面二维码信息
上限位
AGV顶升上升最高限制位（触发/释放）
下限位
AGV顶升下降正常限制位（触发/释放）
下下限位
AGV顶升下降最低限制位（触发/释放）
4.2语音提醒
AGV在运行过程中，会不间断发出语音提醒，其提醒内容说明以下：
语音提醒内容
说明
已开启
开启AGV，开始运行
急停
急停按钮按下，AGV停止运动
障碍区
防撞激光扫描到障碍物，AGV停止运动
减速区
防撞激光扫描到疑似障碍物，AGV减速运动
上限位
抬举托盘上升到最高位（只播报一次）
下限位
抬举托盘下降到最低位（只播报一次）
屏蔽激光防撞
激光防撞系统关闭，通常在AGV自转时关闭（只播报一次）
开启激光防撞
激光防撞系统开启（只播报一次）
充电开关开启
开启后进入充电状态（只播报一次）
充电开关关闭
充电完成（只播报一次）
目前电压过低，请立即充电
电压低于50V，需立即充电

4.3监控显示界面介绍
AGV调度系统用于监控AGV运行，实现AGV对货架智能搬运及调度。监控界面见图4.2。
主窗口左上角按钮可在“AGV运行”状态和“急停全部AGV” 状态进行相互切换。

图4. 2 监控显示界面
4.3.1编辑地图
点击“编辑地图”能够对界面地图进行编辑，右键节点弹出类型菜单，用户可自行选择目前节点类型（节点类型有：空，货架，挑选位），编辑好地图后记得保留地图，不然得重新编辑。
4.3.2 AGV管理
点击“AGV管理”会弹出一个用户交互界面，界面显示AGV编号、状态和目前AGV要搬运货架图4.3所表示，其中“急停”和“取消急停”按钮可相互切换，点击“货架存放”会弹出一个用户输入窗口，“取消任务”后需将AGV搬运货架存放一个自定义位置

图4. 3 AGV管理界面
4.3.3任务
点击任务按钮,主窗口下方会显示正在进行和等候实施任务信息，点击取消任务按钮能够取消任务

4.3.4状态
点击“状态”主窗口下方会显示每个AGV编号，电压，状态信息，当AGV电量不足时对应状态框会变成嫩绿色。

4.3.5 AGV搬运货架显示步骤
首先AGV抵达目标货架点，搬运起货架后，目标货架点一直闪烁，AGV由空载转化为负载状态，然后AGV把货架搬运到挑选位，AGV由搬运空货架转化为AGV搬运物料货架或AGV由搬运物料货架转化为AGV搬运空货架，最终AGV把货架搬运到目标货架点（即原点），目标货架点停止闪烁。
当AGV从任务货架节点开始搬运直到任务完成(即AGV把货架从挑选位搬运回原点)此过程任务货架点会一直闪烁。
显示界面标识说明以下：
标识
说明

物料货架（有装物料）

空货架（未装物料）

表示AGV车体本身

挑选位

搬运物料AGV状态

搬运空货架AGV状态

5.AGV异常诊疗及其处理
AGV在发生异常时，AGV会进行对应语音提醒，可依据语音提醒内容进行对应处理。
5.1急停异常
5.1.1说明
紧急停止异常，AGV处于紧急停止状态，AGV会进行语音提醒“急停”。
5.1.2发生原因
人工把“紧急停止”按钮按下，或按钮接线脱落或接触不良。
5.1.3处理方法
解除危险后，将“紧急停止”按钮根据顺时针方向旋转，即可。AGV将继续完成未完成任务。
5.2防撞机构异常
5.2.1说明
防撞机构异常，AGV立即停止，AGV语音提醒“障碍区”。
5.2.2发生原因
AGV车体碰到前方障碍物。
5.2.3处理方法
移开前方障碍物，即可。AGV将继续完成未完成任务。
5.3障碍物异常
5.3.1说明
前方有障碍物，AGV减速停止，AGV语音提醒“障碍区”。
5.3.2处理方法
n AGV检测到AGV时，不须人为解除，当AGV远离障碍区域时，便会自行恢复运行状态。
n 物体反光对AGV检测光电影响，首先查看AGV障碍物检测光电哪个在工作，寻求反光物体，遮蔽反光体或移开反光物，AGV恢复正常运行状态。
n 其它物体对AGV影响，请将其它物体移开。
5.4脱轨异常
5.4.1说明
AGV视觉传感器无法扫描到地上二维码。
5.4.2处理方法
将遥控器插入AGV预留接口上，开启手动模式，将AGV移动，直至，发出“嘀嘀”声音，即表示AGV视觉传感器已扫描到下方二维码，再将遥控器插头拔下，AGV将继续运行。
5.5电池电量过低关机异常
5.5.1说明：
AGV电池电量过低关机异常，AGV立即停止并自动关机。
5.5.2发生原因：
AGV电压过低，电量不足以支持AGV运行
5.5.3处理方法：
保持AGV有完成一个任务和抵达充电位置电压，在AGV电量低于某个值时让AGV去充电。

6. AGV维护及保养
6.1 注意事项
n 请于开机前先检视机械各部是否有异常之情形发生，或是有些人员或物品阻碍机械本身之运转，假如有请加以清除或排除。
n 请于每日生产前，预先检视各部之检测器是否正常。
n 本系统使用之动力电源为DC24V,由锂电池供给,使用前请检验电压规格,以免发生危险。
n AGV是由驱动机构,控制部分,防撞击机构,车体组成，控制方面系由多种传感器所传送之信号再经控制器来判读。故在运转之中，请勿在任意去碰触传感器以免造成危险。
n AGV运转中严禁任何人员进入本机器动作范围内，且请勿任意将手触碰机器运转部份，以免发生危险。
n 非经训练之专业人员，请勿随意进行维修，如需维修请找经过训练之专门人员，维修时请注意安全。
n 机械运转中请随时注意是否有异常之声响发生。假如有请加以处理，以避免机械受到损坏。假如运转中发生异常，请依据本手册第五节所载之排除方法加以排除，切勿在未停机及未关掉电源即排除异常。
n 在长久不使用设备时，请将电源关闭。电源打开时候，控制器数据会做初始化处理，所以在作业位置上电运行时，请确保已作业完成。
6.2 AGV驱动单元保养
6.2.1 电机保养
AGV电机应该每六个月检验一次，假如AGV电机和传动装置在工作中发出异常噪声，请立即让AGV停止工作，并请专业人士对其进行维修。
6.2.2电机螺栓保养
AGV电机螺栓应该每七天检验一次，假如发觉电机固定螺栓已松动，请立即紧固，若发觉损坏请立即更换。
6.2.3 驱动轮和从动轮保养
AGV驱动轮应该每七天检验一次，检验项目以下：
（1）检验车轮表面是否有细小裂纹；
（2）听车轮行驶时是否有异常声响；
（3）检验车轮磨损情况，假如发觉驱动轮和从动轮磨损情况严重，请立即更换。若不立即更换，可能会造成AGV小车对距离计算正确度变低，影响AGV导航系统性能。
6.3 AGV每日检验关键点
检验部位
检验项目
检验方法
控制面板按钮
紧急停车按钮
AGV工作时，经过按下按钮查看AGV是否停车正常。
人机界面
打开电源，设置好人机界面提醒音，检验AGV工作时扬声器是否正常。
AGV安全系统
机械防撞机构
AGV工作时，手动触碰机械防撞机构，查看AGV是否紧急停车。
障碍物传感器
人机界面中，打开障碍物检验开关，检验AGV工作时，障碍物传感器检测距离内出现障碍物，AGV是否停止，障碍物移开后是否继续行驶。
AGV车体
AGV车体烤漆
查看AGV车体外表烤漆是否刮花，若发觉刮花现象，请查找原因，预防再次刮花。

6.4 AGV每七天检验关键点
检验部位
检验项目
检验方法
AGV导航系统
视觉传感器
1关闭电源，检验视觉传感器固定螺丝是否脱落或松动；
2打开电源，使用遥控器将AGV移至二维码处，让视觉传感器对准二维码，查看是否发出“嘀嘀”声音，并查看是否和人机界面中AGV输出控制点对应；
AGV驱动单元
电机螺栓
检验电机螺栓是否松动，确保链条张紧状态；
驱动轮及从动轮
检验是否有异响，磨损是否严重；
电机轴平键
检验电机轴平键是否有磨损、松动、该件长久磨损会造成停止定位不准，齿轮偏移或空转；
其它装置
其它元件
关闭电源，检验其它元件固定螺丝是否脱落或松动
其它机构
关闭电源，检验其它机构固定螺丝是否脱落或松动；
控制面板
铭牌标签
检验控制面板上铭牌标签是否安全紧固，而且清楚易读；

6.5 AGV每个月检验关键点
除检验每日、每七天关键点全部项目外，每个月还需清洁AGV车体和紧固其内部全部螺丝。