Xe tự hành AGV là gì? Phân loại, ứng dụng và lợi ích của AGV

Xe tự hành AGV là robot giúp vận chuyển hàng hóa tự động đã và đang được sử dụng trong các nhà máy thông minh, ngành logistic hiện nay. Chúng ta có thể tìm thấy xe tự hành AGV không chỉ ở các nhà máy sản xuất, lắp ráp mà cả ở bệnh viện, trung tâm thương mại, sân bay..

1. Xe tự hành AGV là gì?

Xe tự hành AGV là rô bốt di động đi theo các đường dài hoặc dây điện được đánh dấu trên sàn hoặc sử dụng sóng vô tuyến, camera quan sát, nam châm hoặc tia laser để dẫn đường. Chúng thường được sử dụng nhiều nhất trong các ứng dụng công nghiệp để chuyên chở hàng hóa di chuyển tự động trong nhà kho, trung tâm phân phối hoặc cơ sở sản xuất mà không cần người điều khiển. 

2. Phân loại AGV

2.1. Xe đẩy tự động (AGC)

Xe đẩy tự động (AGC) là loại xe tự hành AGV cơ bản nhất với các tính năng tối thiểu. Các hệ thống điều hướng bao gồm đơn giản nhất như băng từ đến hệ thống dẫn đường phức tạp, dựa trên cảm biến sử dụng AI để điều hướng. Chúng có thể vận chuyển nhiều loại vật liệu từ nhỏ đến các pallet lớn và thường được sử dụng trong phân loại, lưu trữ và lắp ghép chéo. 

Một ví dụ về AGC là xe đẩy tự động ở bệnh viện được sử dụng để vận chuyển các bữa ăn, khăn trải giường hoặc vật tư vô trùng. Từ đó giúp giảm chi phí nhân công cho bệnh viện.

2.2. Xe nâng AGV

Xe nâng hoặc xe nâng tự động là một loại xe tự hành AGV được thiết kế để thực hiện các chức năng tương tự như một chiếc xe nâng do con người vận hành (vận chuyển pallet) nhưng không cần người vận hành.

2.3. Xe kéo AGV

Xe kéo là một loại xe tự hành AGV có thể kéo một hoặc nhiều phương tiện không có động cơ có tải phía sau, các phương tiện được kéo có trợ lực di chuyển bằng bánh xe. Xe kéo thường được dùng để vận chuyển các hàng hóa nặng trên một quãng đường dài. Xe có thể dừng một số điểm xác định qua nhà kho hoặc nhà máy.

2.4 Robot di động tự động AMR

Robot di động tự động AMR có công nghệ tiên tiến hơn các loại xe tự hành AGV khác. Trong khi nhiều AGV sử dụng hệ thống điều hướng cố định, chẳng hạn như dây hoặc băng từ thì AMR được trang bị khả năng điều hướng thông minh như cảm biến và hệ thống camera cho phép chúng phát hiện, điều hướng xung quanh chướng ngại vật. Nhờ công nghệ phức tạp hơn, AMR có thể điều hướng và lựa chọn con đường đi hiệu quả nhất.

3. Xe tự hành AGV hoạt động như thế nào?

Xe tự hành AGV là phương tiện tự hành có hướng dẫn chuyển động bằng phần mềm và cảm biến. Hầu hết các AGV di chuyển theo các con đường xác định, bên cạnh đó thì như đã đề cập ở trên AMR có khả năng điều hướng tự động.

3.1. Điều hướng xe tự hành  AGV

Điều hướng xe tự hành AGV bằng cách có thể sử dụng một hoặc nhiều cơ chế sau:

  • Băng dẫn hướng từ tính – một số AGV có cảm biến từ tính và theo dõi đường dẫn bằng băng từ tính.
  • Điều hướng có dây – một số AGV đi theo các đường dẫn dây được nhúng vào tầng cơ sở. Tín hiệu AGV phát hiện được truyền qua ăng-ten và cảm biến 
  • Điều hướng laser – Các AGV được trang bị bộ phát và thu laze. Các tia laze được sử dụng để tính toán góc và khoảng cách của các đối tượng so với AGV. 
  • Điều hướng quán tính (con quay hồi chuyển) – một số AGV được điều khiển bởi một số hệ thống máy tính với sự hỗ trợ của bộ phát để xác minh rằng AGV đang đi đúng hướng. 
  • LiDAR – là một công nghệ điều hướng tinh vi sử dụng các cảm biến xung laser để đo khoảng cách giữa robot và các vật thể trong môi trường của nó. Dữ liệu này được cập nhật vào bản đồ di chuyển, cho phép robot điều hướng và tránh các chướng ngại vật. Sử dụng công nghệ điều hướng LiDAR cho phép AGV tự động điều hướng ngay cả khi môi trường hoạt động có thay đổi.

3.2. Điều khiển xe tự hành AGV

Hệ thống lái xe tự hành AGV được điều khiển bằng tốc độ vi sai, điều khiển bánh lái hoặc kết hợp cả hai

  • Điều khiển vi sai tốc độ – đây là loại điều khiển lái phổ biến nhất được sử dụng cho AGV. Điều khiển vi sai tốc độ sử dụng hai bánh dẫn động độc lập. Mỗi bánh xe được điều khiển bởi một tốc độ khác nhau để quay, để tiến hoặc lùi. Nó thường sử dụng cho xe tự hành AGV hoạt động trong không gian chật hẹp.
  • Hệ thống lái kết hợp – đây là sự kết hợp giữa kiểm soát tốc độ vi sai và kiểm soát bánh lái. Xe tự hành AGV sử dụng hệ thống lái kết hợp có thể rẽ theo bất kỳ hướng nào như ô tô.

3.3. Kiểm soát sự chuyển động của AGV

Các biện pháp kiểm soát sự chuyển động bao gồm kiểm soát vùng, tránh va chạm hoặc kết hợp cả hai

  • Kiểm soát vùng – cài đặt đơn giản và dễ dàng mở rộng. Kiểm soát vùng là một phương pháp điều khiển lưu lượng được sử dụng phổ biến cho AGV. Bộ phát không dây truyền tín hiệu trong các khu vực xác định và AGV chứa một bộ cảm biến nhận tín hiệu và truyền trở lại bộ phát. 
  • Tránh va chạm – AGV sử dụng kiểm soát khu vực tránh va chạm được trang bị cảm biến truyền tín hiệu và chờ phản hồi để xác định xem có vật thể phía trước hay không. Những cảm biến này có thể là âm thanh, hoạt động giống như radar hoặc quang học, sử dụng cảm biến hồng ngoại. 
  • Kiểm soát kết hợp – AGV sử dụng điều khiển kết hợp được trang bị cả cảm biến kiểm soát liên kết và cảm biến kiểm soát khu vực để cung cấp khả năng phòng ngừa va chạm mạnh trong mọi tình huống 


4. Ứng dụng của AGV 

  • Hệ thống xe dẫn hướng tự động được sử dụng cho các công việc thường được xử lý bởi xe nâng, hệ thống băng tải hoặc xe đẩy thủ công, di chuyển khối lượng lớn vật liệu theo cách lặp đi lặp lại.
  • Xe tự hành AGV thường được sử dụng để vận chuyển các nguyên liệu thô như kim loại, nhựa, cao su hoặc giấy. Ví dụ, các AGV có thể vận chuyển nguyên liệu thô từ nơi nhận đến kho hoặc đưa nguyên liệu trực tiếp đến dây chuyền sản xuất. AGV cung cấp nguyên liệu thô cần thiết một cách nhất quán và đáng tin cậy mà không cần sự can thiệp của con người, đảm bảo rằng dây chuyền sản xuất luôn có nguyên liệu họ cần mà không bị gián đoạn.
  • Ngoài việc vận chuyển nguyên liệu thô, xe tự hành AGV được sử dụng trong các ứng dụng trong quá trình làm việc và với hàng hóa thành phẩm để hỗ trợ dây chuyền sản xuất hoặc chế tạo. Trong các ứng dụng quy trình làm việc, di chuyển vật liệu từ nhà kho đến dây chuyền sản xuất hoặc từ trạm làm việc này sang trạm làm việc khác, cung cấp sự di chuyển lặp đi lặp lại và hiệu quả của vật liệu trong suốt quá trình sản xuất. Nếu không có xe tự hành AGV, quy trình sản xuất có thể bị dừng lại khi dây chuyền chế biến hết nguyên liệu. Sau đó, quá trình sản xuất bị trì hoãn trong khi công nhân lấy các vật liệu cần thiết từ kho chứa và vận chuyển chúng đến dây chuyền sản xuất.
  • Xe tự hành AGV cũng được sử dụng trong xử lý gửi đến và gửi đi để bổ sung và lấy hàng. Ví dụ, xe tự hành AGV có thể được sử dụng để vận chuyển hàng tồn kho từ nơi nhận đến các địa điểm lưu trữ hoặc từ các địa điểm lưu trữ dài hạn đến các địa điểm lấy hàng để bổ sung hàng dự trữ. Các AGV như robot di động cộng tác hỗ trợ trong quá trình lấy hàng bằng cách hướng dẫn các nhân viên kho hàng thực hiện các nhiệm vụ và vận chuyển các đơn hàng đã chọn đến các máy trạm đóng gói và vận chuyển

5. Lợi ích của xe tự hành AGV

5.1. Tăng hiệu quả và năng suất:

Xe tự hành AGV hoạt động một cách tự chủ giúp tăng hiệu quả và năng suất công việc. AGV có thể thay thế con người vận chuyển các vật liệu nặng, từ đó tiết kiệm nhân lực cho nhà máy. AGV hoạt động giống như một robot tự động giúp giảm thiểu sự sai sót của con người, cải thiện độ chính xác, giảm thiểu thất thoát sản phẩm.

5.2. Linh hoạt: 

Một số xe tự hành AGV mang lại sự linh hoạt trong việc dễ dàng thay đổi các tuyến đường (so với các AGV khác yêu cầu dây dẫn định tuyến lại hoặc cơ sở hạ tầng khác để điều chỉnh tuyến đường của xe). Các phương tiện được dẫn đường tự động cũng là một giải pháp có thể mở rộng với khả năng bổ sung các đơn vị bổ sung dựa trên nhu cầu.

5.3. Tiết kiệm diện tích:

So với các giải pháp tự động hóa khác, chẳng hạn như hệ thống băng tải, xe tự hành AGV đòi hỏi ít không gian hơn. Một số AGV nhỏ hơn so với thiết bị kho truyền thống, chẳng hạn như xe nâng, cho phép bố trí sàn với lối đi hẹp hơn và sử dụng không gian tốt hơn.

5.4. Cải thiện an toàn:

Xe tự hành AGV là một giải pháp tự động hóa an toàn cho các nhà kho, trung tâm phân phối và cơ sở sản xuất. AGV được trang bị cảm biến để tránh va chạm. Các AGV tiên tiến như AMR có khả năng định tuyến thông minh cho phép chúng lập kế hoạch đường đi hiệu quả nhất qua nhà kho hoặc cơ sở, giảm tắc nghẽn lối đi và ngăn ngừa thương tích.

Xe tự hành AGV đang và sẽ tự động hóa quá trình vận chuyển hàng hóa trong các nhà máy sản xuất và trong cuộc sống hàng ngày. Cần dựa vào môi trường và mục đích sử dụng để lựa chọn loại AGV phù hợp. 

Related posts