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ⓘ Automated guided vehicle




Automated guided vehicle
                                     

ⓘ Automated guided vehicle

AGV è lacronimo per Automated/Automatic Guided Vehicle e identifica dei veicoli, utilizzati principalmente in campo industriale per la movimentazione di prodotti allinterno di uno stabilimento. Esistono comunque anche veicoli atti a lavorare allesterno, anche se molto meno utilizzati.

                                     

1. Nomenclatura

LAGV ha anche altri nomi: Laser Guided Vehicle LGV e Self Guided Vehicles SGV. In Germania la tecnologia assume il nome di Fahrerlosen Transportsystemen FTS, mentre in Svezia viene chiamata förarlösa truckar.

Recentemente è stato introdotto il nuovo concetto di Intelligent Guided Vehicle IGV per indicare un nuovo trend tecnologico di sviluppo di veicoli automatici.

Un ulteriore categoria di AGV è quella dei cosiddetti mouse o sogliole, ovvero veicoli automatici in grado di infilarsi sotto carrellini o scaffalature su ruote, agganciarli da sotto e trasportarli fino a destinazione.

                                     

2. Tecnologie di guida

Esistono numerose tecnologie adottate per guidare un sistema AGV, ognuna con vantaggi e svantaggi. Ci sono sistemi particolarmente flessibili relativamente alle variazioni di percorso altri invece che funzionano bene anche in condizioni particolarmente gravose.

                                     

2.1. Tecnologie di guida Guida a filo

La prima ad essere stata sviluppata è stata la guida a filo. Realizzata per mezzo di un filo disposto immediatamente sotto la superficie del pavimento e percorso da un segnale elettrico ad una determinata frequenza. Una coppia di solenoidi disposti sul carrello è in grado di rilevare la posizione del filo e unelettronica relativamente semplice può controllare lo sterzo. Se è necessario avere più percorsi si usano frequenze diverse. Si adatta bene alluso in situazioni gravose in particolar modo in presenza di ambienti sporchi che rendono critico luso di sistemi ottici. La modifica del percorso è molto onerosa in quanto richiede la realizzazione di un taglio nel pavimento per linserimento dei fili e la successiva resinatura degli stessi.

                                     

2.2. Tecnologie di guida Magneti

Il percorso viene delimitato da una serie di calamite inserite nella pavimentazione. Rispetto alla guida a filo richiede un intervento più semplice sulla pavimentazione in quanto sono richiesti solo una serie di fori. I singoli magneti possono essere sostituiti da nastri o bande magnetiche. È possibile individuare determinate posizioni sfruttando diverse combinazioni di polarità dei magneti.

                                     

2.3. Tecnologie di guida Banda colorata

Realizzata per mezzo di vernici o di nastri adesivi colorati. Un sistema ottico rileva la posizione della banda e controlla lo sterzo con una logica analoga a quella della guida a filo e magnetica. Le modifiche al percorso sono relativamente semplici da realizzare ma il sistema si adatta solo ad ambienti puliti. Richiede manutenzione in quanto le bande colorate possono danneggiarsi o consumarsi.

                                     

2.4. Tecnologie di guida Guida odometrica

La tecnica di guida è simile a quella delle macchine a guida laser, usa come riferimento un certo numero di catarifrangenti collocati su paletti od oggetti lungo il percorso dei carrelli. Ogni veicolo utilizza il laser di sicurezza sempre già presente sui veicol i. Quando il raggio emesso dalla testa laser, colpisce uno dei catarifrangenti, viene riflesso e la testa stessa rileva la direzione da cui proviene la riflessione. Con il rilevamento di almeno tre catarifrangenti, e riportati con coordinate assolute in un sistema dove il carrello conoscerà la posizione zero, il computer di bordo è in grado di calcolare la posizione del carrello e di guidarlo lungo percorsi prestabiliti. Il vantaggio principale offerto dal sistema odometrico è lassenza di dispositivi a terra o interrati legati ai percorsi, è quindi possibile variare il percorso dei veicoli agendo solo sul software di controllo degli stessi. Rispetto ai veicoli con guida laser tradizionale consente di ottenere le stesse prestazioni con costi nettamente inferiori e senza limpiego di alcun componente aggiuntivo testa laser tradizionale. Senza costi aggiuntivi rispetto ai veicoli a guida ottica, la guida odometrica supera anche le necessità di manutenzione che possono richiedere le bande colorate a seguito di deterioramenti. Pertanto è idonea allutilizzo anche in ambienti non puliti.



                                     

2.5. Tecnologie di guida Guida mista odometrica ed ottica

Su molti veicoli i due tipi di guida possono coesistere con costi aggiuntivi insignificanti. Ciò offre la possibilità di passare in automatico dalluna allaltra tipologia di guida quando specifiche necessità di impiego lo suggeriscano. Es. se in un tratto di tracciato è difficoltoso collocare i catarifrangenti, e lambiente lo consente, è possibile passare alla guida ottica.

                                     

2.6. Tecnologie di guida Triangolazione con laser

La tecnologia di guida al laser usa come riferimento un certo numero di catarifrangenti collocati su pareti od oggetti lungo il percorso dei carrelli. Ogni veicolo è munito di una testa laser che ruota a 360° e scandisce, con intervallo medio di 50ms, tutta la zona circostante. Quando il raggio emesso dalla testa laser, colpisce uno dei catarifrangenti, viene riflesso e la testa stessa rileva la direzione da cui proviene la riflessione. Con il rilevamento di almeno tre catarifrangenti, preventivamente misurati per mezzo di un teodolite, e riportati con coordinate assolute in un sistema dove il carrello conoscerà la posizione zero, il computer di bordo è in grado di calcolare la posizione del carrello e di guidarlo lungo percorsi prestabiliti. Il vantaggio principale offerto dal sistema laser è lassenza di dispositivi legati ai percorsi è quindi possibile variare il percorso dei veicoli agendo solo sul software di controllo degli stessi.



                                     

2.7. Tecnologie di guida GPS

Qualora il veicolo debba muoversi esclusivamente allesterno si può adottare il sistema GPS, adottando la tecnica differenziale con una base di riferimento, per conoscere con precisione la posizione del carrello. Il sistema di guida funziona quindi in maniera analoga a quella dei sistemi con triangolazione laser.

                                     

3. Software di gestione

Ad esclusione di sistemi estremamente semplici, composti da un solo veicolo e da un percorso elementare, grande importanza ha il sistema di Traffic management ovvero il software che gestisce i carrelli, i percorsi con incroci e precedenze le richieste di missioni con priorità e ottimizzazione dei percorsi.

                                     

4. Alimentazione

Normalmente gli AGV vengono alimentato da accumulatori in grado di assicurare un certo numero di ore di lavoro in genere 8 ore, ovvero la durata di un turno di lavoro. Il sistema può gestire automaticamente la carica degli accumulatori con unapposita postazione di ricarica.

                                     

5. Antinfortunistica

Nei sistemi dotati di guida automatica è necessario prevedere particolari dispositivi per evitare che vengano investite persone o oggetti eventualmente presenti sul percorso. Quando non sia possibile o conveniente isolare con barriere la zona di lavoro la stessa deve essere chiaramente delimitata e i carrelli devono essere dotati di dispositivi ottici e/o meccanici che causano larresto qualora il carrello si avvicini o urti un ostacolo. I carrelli inoltre vengono dotati di avvisatori ottici e acustici che avvisano del loro approssimarsi. Analogamente il carrello deve essere dotato di dispositivi che lo blocchino immediatamente in caso di avaria del sistema di guida.

                                     

6. Intelligent Guided Vechicle

Lo sviluppo di nuove tecnologie e di nuove logiche di funzionamento ha permesso negli ultimi anni lo sviluppo di una nuova categoria di AGV, chiamata IGV che è lacronimo per Intelligent Guided Vehicle dallinglese: Veicolo a guida intelligente.

                                     

6.1. Intelligent Guided Vechicle Tecnologia di guida

Il recente sviluppo di scanner laser ad altissime prestazioni ha permesso linvenzione di un nuovo sistema di guida, chiamato contour navigation, o natural navigation, o mapping. In fase dinstallazione lAGV viene guidato manualmente lungo i percorsi che poi dovrà effettuare in automatico; durante questa fase esso acquisirà i contorni dellambiente, creando una planimetria 2D dellambiente. Successivamente, nella fase operativa, lAGV effettuerà un confronto continuo fra i contorni rilevati in tempo reale e la mappa salvata in memoria, identificando la propria posizione allinterno della mappa, tipicamente con accuratezze inferiori ad 1cm.

                                     

6.2. Intelligent Guided Vechicle Sistema di gestione

Per avere sistemi più snelli e flessibili, la tendenza è di rimuovere ogni tipo di controllo centralizzato, in favore di sistemi di controllo distribuiti, in ogni macchina, basandosi sul paradigma dei sistemi multiagente. In questo modo ogni veicolo risulta autonomo, ed è in grado di prendere decisioni per se stesso, comunicando con gli altri veicoli allinterno di una flotta, tipicamente utilizzando reti Wi-Fi.

                                     

6.3. Intelligent Guided Vechicle Alimentazione

Le batterie sono tipicamente al litio, molto leggere e con capacità ridotte, poiché non è più necessario coprire interi turni di lavoro con una sola ricarica, ma piuttosto svolgere missioni di trasporto alternate a brevi ricariche automatiche.

                                     

6.4. Intelligent Guided Vechicle Design

Le forme, i colori e laspetto degli IGV sono spesso curati e studiati per avere un basso impatto psicologico sulle persone; sono generalmente snelli, leggeri e molto agili nei movimenti. Questi veicoli automatici infatti sono pensati per muoversi liberamente in aree condivise con gli operatori, che non devono essere assolutamente preoccupati o spaventati dai veicoli automatici.