基于AWorks平臺的AGV小車應用

　　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，配送時間從一個禮拜到次日達的飛速跨越，幸?？偸莵淼锰蝗唬炙嚎爝f的幸福感很容易得到滿足，這一切都歸功于科技對物流行業(yè)的不斷賦能，從有人到無人的演變，一切都在緊鑼密鼓地進行中。

　　AGV是科技賦能物流行業(yè)的一個典型代表，它也是實現(xiàn)從有人到無人分揀的科技產(chǎn)物，是建立無人倉儲的重中之重，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等自動引導裝置，能夠沿規(guī)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，以可充電之蓄電池為主要動力來源，在倉儲環(huán)節(jié)中，主要代替了分揀的復雜工作，實現(xiàn)24小時不間斷自動分揀。

　　圖 2 無人倉儲實現(xiàn)原理圖

　　整個無人倉儲實現(xiàn)主要囊括兩個部分，后臺管理系統(tǒng)和倉儲AGV小車，如圖 2所示，中央控制系統(tǒng)實現(xiàn)整倉儲AGV小車后臺管理，包括倉庫地圖管理、任務調度以及路徑規(guī)劃的工作，實現(xiàn)對AGV小車的實時監(jiān)控和指令下達，相當于指揮部，其中后臺管理系統(tǒng)和AGV小車通過Wifi的形式實現(xiàn)鏈接，針對面積較大的倉庫，還需要AGV在不同的熱點之間無縫切換，完成與后臺的不間斷通信和數(shù)據(jù)上傳。

　　圖 3 AGV功能框架

　　對于AGV小車而言，其主要由自主導航定位、任務執(zhí)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(tǒng)主要實現(xiàn)AGV小車的路徑識別，一般通過二維碼和激光的方式實現(xiàn)導航;避障安全系統(tǒng)主要實現(xiàn)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(tǒng)主要是定位AGV小車當前的位置，以上三個系統(tǒng)的實現(xiàn)完全取決與傳感器本身，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街骺叵到y(tǒng)，實現(xiàn)優(yōu)先級實時處理，其次AGV的位置也在實時的變化，后臺對于數(shù)據(jù)更新的實時性要求同樣也很高，針對AGV小車，ZLG集團針對此提供基于M1052為載體自主研發(fā)的Aworks實時操作系統(tǒng)平臺，滿足AGV主控系統(tǒng)的軟硬件需求。

　　1.軟件-實時操作系統(tǒng)平臺Aworks

　　導航傳感系統(tǒng)、避障安全系統(tǒng)、運動控制系統(tǒng)以及位置采集系統(tǒng)都需要主控實時處理傳感器的數(shù)據(jù)，根據(jù)對當前事務優(yōu)先級進行實時搶占處理，高達528Mhz主頻，完全可以及時響應控制AGV小車轉向、剎車以及避障等緊急措施，保證AGV高效安全的運行。

　　圖 4 可裁剪實時操作系統(tǒng)

　　ZLG將數(shù)十年對嵌入式底層開發(fā)的積累和對操作系統(tǒng)的理解，統(tǒng)一符合Posix標準的API接口，實現(xiàn)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，實現(xiàn)應用層代碼跨平臺使用，讓用戶關注自己的核心域-應用層功能實現(xiàn)，最快速度實現(xiàn)產(chǎn)品化。

　　圖 5 可替換、可插拔組件

　　針對運動控制系統(tǒng)，Aworks系統(tǒng)平臺提供成熟、穩(wěn)定的CANopen應用層協(xié)議棧，ZLG提供支持I/O模組CIA401和運動控制CIA402，也可以根據(jù)客戶的需求移植不同的開源版本，以組件的方式提供給用戶適配，ZLG集團作為CiA協(xié)會的長期會員，專注CAN總線的軟硬件開發(fā)和前沿技術研究長達10余年，提供從硬件隔離收發(fā)器模塊、CANopen協(xié)議棧以及CAN總線故障定位全套解決方案，為AGV穩(wěn)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屬于一個高度集成化的遙控自動駕駛微系統(tǒng)，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

　　在倉庫實際進行分揀工作中，任務下發(fā)主要是通過Wifi的方式，通過哦UDP模式不斷與AGV實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互和確認，后臺對AGV本身的位置、運行狀態(tài)以及電池信息的實時性極強，這就對Wifi的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)上傳和下發(fā)速率和穩(wěn)定性要求很高，同時針對在跨AP切換時wifi重連的速率都極其關鍵，ZLG也提供從芯片到模塊的解決方案。

　　圖 8 WIFI模塊

　　針對倉儲的實際環(huán)境，AGV小車必須經(jīng)受夏日寒冬的考驗，實際運送過程中的震動等多方面外界因素，ZLG經(jīng)過多年的項目實戰(zhàn)經(jīng)驗積累，希望通過對嵌入式硬件和軟件系統(tǒng)的深度理解，在產(chǎn)品開發(fā)中，助力客戶專注自己的核心域，增強產(chǎn)品競爭力。