mecanum轮全方位移动机器人技术以及应用 王兴松(2)

该赛事是一项国际合作工程，主旨即为推动 人工智能、机器人和相关领域的演进。机器人足球锦标赛 涉及机器人学、人工智能、精密机械、传感、通讯等各种领 域，是高技术的对抗赛。由于麦克纳姆轮式全方位移动机 器人转向时不需要改变自身的姿态下推动任意方向的移动 以及以任意长度转动，因此麦克纳姆轮式全方位移动机器 人特别适合于高机动性的场合。全向移动机器人无与伦比 的灵活性与机动性，受到了参赛选手的青睐（图18）。 图18 全方位移动机器人比赛图片 ［17］ 综述与展望王兴松Mecanum 轮全方位移动机器人技术以及应用 http：ZZHD． chinajournal． net． cn E-mail：ZZHD@ chainajournal． net． cn《机械制造与自动化》 运动灵巧的生产工厂AGV系统 自动导航车（Automated Guided Vehicles ，AGV）又名 无人搬运车，出现于20 世纪50 年代，是一种自动无人驾 驶的智能化搬运设备 ［18］ 。AGV 在制造业的应用出现于 1973 年，是欧洲的 Volvo Kalmar 轿车装配厂为了提升运 输平台的强度，采用AGV 为载运工具的手动轿车装配线。

该装配线由多台可装载汽车车体的 AGV 系统组 成。采用该装配线后，装配时间缩短了20% ，装配故障减 少了39%，投资回收时间缩短了 57% ，劳动力减少了 5%。目前，AGV 在全球的主要汽车厂，如通用、丰田、克 莱斯勒、大众等车辆生产跟装配线上受到了普遍应用。 目前，已经有许多厂家生产的几百种的承载 AGV 统，广泛运行于厂房、工厂、车间、医院及其它许多领域。在邮局、图书馆、车站、码头和机场等场合，物品的运送存 在着作业量差异大、动态性强、作业流程调整经常，以及搬 运作业过程单一等特征，AGV 的并行作业、自动化、智能 化跟柔性化的特点就能较好地满足某些应用需求。 此外，在军事或者其它危险场所，以AGV 的手动驾驶 为基础集成其他探测和作业设施，可广泛用于巷战排雷、 阵地侦察等危险环境作业，如军用机器人、危险品处理机 器人、钢铁炉料运送车、放射性物料搬运车、海底电缆铺设 目前国际上应用于制造业的AGV系统基本配备普通 差动轮驱动，需要较大的运行道路空间。而采取Mecanum 轮驱动的AGV，由于其运动灵活性和定位的准确性，可以 使车间面积利用率提高20% 30%；由于其可以全方位运动，甚至可以取消传统AGV 上的准确平移机构，直接把 工件点对点送到制造武器的加装位置（如送入切削机床 的夹具上）。

因此，可以进一步节省装夹时间，提高精度， 具有更为广阔的应用前景。 东南大学机械学院与苏州欧米麦克机器人 合作，在苏州伟恒模具制造实施了全方位移动 AGV 车间物流平台。在模具加工过程中，用 AGV 全部取 代人工，在工序中搬运零件。在加工机床工位建立呼叫基 图19 全方位移动仓库运输AGV 站，需要运走成品转运盘或送来毛胚转运盘时，工人通过 基站按键操作，中心调度计算机平台即可调度 AGV 连同 所需空箱或毛胚箱到达仓位，建立了类似调度平台 的工厂运输调度平台。调度系统信息运用 WIFI 通讯，车 辆通过视觉导航循迹、ＲFID 定位模式运行。图19 为此项 目验证实施状况下的Mecanum 轮全方位移动AGV。 参考文献： 机器人，2003，24（5）：475-480．［2］徐国华，谭民． 移动机器人的演进现状以及趋势［J］． 机器 人科技与应用，2001（3）：1-3． 全方位移动机器人导论［M］．北京：科学出 版社，2010：3-5． 移动机器人技术以及应用［M］．北京：电子工业出版 社，2007：11-12． 轮式全方位移动机器人几种转向形式的探究［J］． 制造业自动化，2005，27（10）：33-37． www．kaixin001． com/ cdstm/ photo 939619706_14_0_1338．html#939619706_90956482_0_14． ［7］http：/ tieba．baidu． com/ /1669701857．［8］Gferrer Mecanumwheel［J］． Computer Aided Geometric Design，2008，25：784-791． ［9］Indiveri SwedishWheeled Omnidirectional Mobile Ｒobots： Kinematics Analysisand Control［J］． IEEE Transactions Ｒo-botics，2009，25（1）：164-171． ［10］刘洲，吴洪涛． Mecanum 四轮全方位移动机构运动分析与 仿真［J］． 现代设计与先进 制造科技，2011，40（5）：43-46． ［11］Salih J，Ｒizon M，Yaacob S，etc． Designing omni-directional mobile robot mecanumwheel［J］． American Journal Ap-plied Sciences，2006，3（5）：1831-1835． ［12］http：/ www．chinaforklift． com/ shop/ about． php？id=322． ［13］http：/ www．handyrobotwh． com/ ProductShow． asp？ID=134． ［14］http：/ www．groundsupportworldwide． com/ online military/04_ wint． pdf． ［15］http：/ www．robotworld． org． tw/ index． htm？pid 8＆News_ID=552． ［16］Kang omni-direc-tional mobile robots mecanumwheels assisting factoryenvironment［C］． Proceedings 2008Interna- tional Conference Systems移动机器人控制技术及其应用，2008：2070-2075． ［17］http：/ www．rcccaa． net shownews．asp？id =56． ［18］杨铨． AGV 系统［J］． 工艺装备，2002（4）：52-53． 收稿日期：2014-04-02

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