KIVA物流机器人使用说明书.docx
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KIVA物流机器人使用说明书
KIVA物流机器人使用说明书
AGV使用说明书
2017年3月
系统中的每一辆AGV及控制台内都安装有与导航路径相符的地图文件。
工作人员（或其他自动化设备）在指定工位将待装配的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，然后按照系统规划的行驶路径运送至人工（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）的呼叫指令。
2.1控制台
包括工控机、显示器、鼠标及键盘等设备。
AGV控制台外观结构如2.1所示：
图2.1控制台
2.2.1工控机
AGV系统控制台采用工业控制计算机作为核心处理器。
工控机安装有Windows操作系统和相应的控制台软件，是AGV的管理调度中心。
它通过AP电台与上位机及AGV进行数据通讯，将上位机下达的任务下发给各个AGV。
同时通过相应的控制台软件可以实时监测各个AGV在线运行的状态。
2.3AGV
AGV总体外观结构如图2.2所示，由机械部分和电气部分构成。
机械部分主要包括车体总成、车轮、举升装置。
电气部分包括控制器、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的车体框架采用钢管及钢板焊接，车体主要分为电池区域、驱动轮区域、举升旋转实现区域及电器布置区域，如图2.3所示，并且除了在驱动机构处采用减震悬挂系统外，其四个万向轮均采用减震万向轮，有助于全部轮子接触地面，避免对货架造成过大的振动。
图2.3车体总成
Ø车轮：
AGV的车轮包括两个驱动轮和四个随动轮。
驱动轮结构如图2.所示，包括驱动电机、驱动轮、悬挂减震机构、减速器及减震弹簧。
驱动轮采用实心聚氨酯材料，承担车体的主要重量并驱动车体的运行。
随动万向轮结构如图2.所示，采用双实心聚氨酯材料且自带减震功能，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：
举升装置如图2.所示，主要包括齿轮传动机构、丝杆传动机构、辅助内外导向机构及升降限位结构。
齿轮传动机构包括有旋转控制电机传动链与升降控制电机传动链，丝杆传动机构包括执行内丝杆与执行外丝杆，辅助内外导向机构包括内导套及外导套，升降限位结构与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：
举升及旋转电机通过各自的齿轮传动系控制丝杆传动，其中举升导向机构的内导套固定于举升大齿轮上，而举升大齿轮与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，如图2.7所示：
⏹当执行内丝杆执行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；
⏹当执行内丝杆执行平高旋转时，需要举升电机与旋转电机进行配合，两者皆不为0，旋转方向视配合方式而定；
⏹行程则受限于机构行程开关与举升导向机构的设定，如图2.8所示；
⏹其中执行内丝杆的旋转角度一方面由电机进行计算，另一方面由上定位传感器进行读取，两者综合得出；
⏹车体相对地面的世界坐标系，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的电气构成主要有电源、车载充电连接器、控制器、伺服驱动器、
遥控器等，如错误!
未找到引用源。
所示。
图2.9电气系统结构简图
Ø电源：
AGV采用48V锂电池电池组（见图2.10所示）供电，并通过DC-DC
开关电源把48V电源转换为适合控制器、传感器等器件使用的24V。
图2.10电池组
Ø车载充电连接器：
用于AGV的在线充电，如错误!
未找到引用源。
（a）所示。
车载充电连接器的两个活动触点上端通过电缆与电池充电接线柱相连，并且活动触点内部安装有弹簧确保充电时能够与地面充电连接器的触点紧密接触。
地面充电连接器固定在地面，两个触点通过充电桩与充电机的输出端相连。
当AGV运行到充电站时，车载充电连接器自动与充电桩对接。
一旦车载充电连接器与地面充电连接器对接后，严禁对AGV进行旋转或侧移操作，否则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的控制器（见图2.11）包括主控制器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的控制核心，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，可满足多种传感器及外设信号的输入输出需要。
T320_control_board和T320_control_board通过CAN总线通讯，高效准确的控制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的AGV行走控制。
遥控器上功能按键的布局设置如图2.所示。
遥控器上的功能键如表2.1所示，方向键功能如表2.2所示。
图2.12手控盒
表2.1：
手控盒功能键
按键
名称
功能
+
托盘举升
当AGV行驶至目的地后，按下此功能键，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，按下此功能键，托盘进行下降，直至将物料架置于地面。
/
托盘左转
按下此功能键，托盘执行左转命令。
*
托盘右转
按下此功能键，托盘执行右转命令。
0
屏蔽/开启激光防撞
按下此功能键一次，执行屏蔽激光防撞命令，再次按下，执行开启激光防撞命令。
Enter
打开/关闭充电开关
按下此功能键一次，执行打开充电开关命令，可进行充电，再次按下，执行关闭充电开关命令，表示已充好电。
表2.2：
手控盒方向键
按键
名称
功能
8
前进方向键
在运动方式状态时，按住此键AGV前移；
2
后退方向键
在运动方式状态时，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通过地面充电连接器自动为AGV充电，如图2.所示，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图2.及表2.3所示。
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，表示当前数字显示器，显示的是电流信息。
电压
此指示灯亮，表示当前数字显示器，显示的是电压信息。
容量
此指示灯亮，表示当前数字显示器，显示的是电池容量信息。
时间
此指示灯亮，表示当前数字显示器，显示的是时间信息。
信息查询
此指示灯亮，表示当前数字显示器，显示的是信息查询。
故障
此指示灯亮，表示当前数字显示器，显示的是故障信息。
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
2.5.1AP电台
用于控制台计算机与AGV的WLAN网络通讯，采用标准RJ45接口与控制台计算机相连，设置为WLAN网络通讯的主台。
2.5.2车载电台
车载电台用于AGV与控制台的WLAN网络通讯，采用标准RJ45接口与车体主控制器相连，设置为WLAN网络通讯的从台，车载电台的设置如下：
Ø连通kiva内部
使用网线连接kiva车和上位机。
可在命令提示符窗口使用：
ping200.3.1.8测试是否连通。
Ø读取kiva内部wifi配置
1.在《lzkiva底层wifi配置》文件夹里的ftpget.dat用文档编辑模式打开，并将里面的“用户名”改名为本地用户名。
（红色部分为修改部分）
getmain.luaC:
\Users\用户名\Desktop\main.lua
getwifi.luaC:
\Users\用户名\Desktop\wifi.lua
2.执行文件夹中的main.bat。
（执行过程会弹出命令行窗口，执行完毕自动关闭）。
3.读取的文件会保存到桌面，确认在桌面生成main.lua和wifi.lua文件后，修改文件夹中的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"
Øwifi配置
1.将桌面上的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的名称
--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与上行ip相同
sucess=setwifi（"at+remoteip=172.16.0.35\r"）
......................................................................
3.将桌面上的main.lua文件用文档编辑模式打开,并将dolua（"wifi.lua"）前面
的--删除。
Ø上传wifi配置
1.上述所有文件修改完毕后，确认保存成功，并且网线连接kiva车畅通。
2.用文档编辑模式打开文件夹中ftpput.bat文件，将用户名改为本地用户名，
putC:
\Users\用户名\Desktop\main.luamain.lua
putC:
\Users\用户名\Desktop\wifi.luawifi.lua
3.确认桌面上的main.lua和wifi.lua文件存在并修改完毕后，执行文件夹中的main.bat。
（执行过程会弹出命令行窗口，执行完毕自动关闭）
4.执行完毕后，重启kiva车，等待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，修改桌面上的main.lua文件，在dolua（"wifi.lua"）前添加--。
--dolua（"wifi.lua"）
6.再次执行文件夹中的main.bat上传，完成。
3AGV的安全保障机构
3.1急停按钮
急停按钮如图3.1所示（不同型号AGV该按钮可能不同，以实物为准），安装在车体上方，用于AGV的紧急停车，该按钮为红色蘑菇头自锁按钮，按下时立即切断AGV所有驱动电机的电源并自动锁住，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）。
无论AGV运行在哪种模式下，如果发生紧急情况操作人员都可以按下该按钮使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迅速停止运动，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才能继续执行未完成的任务。
图3.1急停按钮
[小心]
由于存在惯性，紧急停车意味着在AGV的驱动轴上施加了猛烈的力，会对AGV的机械结构造成不良影响。
除非出现紧急情况，否则不要在AGV运行过程中按下急停按钮。
3.2安全激光传感器
AGV的前部安装有安全激光传感器，用于AGV自动运行模式下的感应式停车，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。
该方式停车后，将障碍物移开AGV会自动恢复执行未完成的任务。
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。
4AGV功能使用说明
4.1显示模块
显示模块使用嵌入式Android操作系统，主要用于显示AGV运行的实时数据，方便维护人员检查定位问题。
界面如图4.1所示：
图4.2车载显示界面
上图显示的是网络未连接的状态，当网络连接上，从底层获取AGV各部分的运行数据并显示出来。
显示的各部分信息如下:
名称
说明
速度
显示AGV的前进速度和车子的转向角度
电量
显示电池剩余电量
陀螺角度
AGV车中陀螺仪的角度
急停按钮
显示急停按钮的状态（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）
当前坐标
AGV运行的当前坐标（x，y和w角度）
绝对坐标
AGV扫描到的行驶二维码的坐标（x，y和w角度）
货架二维码信息
AGV扫描到的货架上的二维码信息
行驶二维码信息
AGV扫描地面二维码的信息
上限位
AGV顶升上升的最高限制位（触发/释放）
下限位
AGV顶升下降的正常限制位（触发/释放）
下下限位
AGV顶升下降的最低限制位（触发/释放）
4.2语音提示
AGV在运行过程中，会不间断的发出语音提示，其提示内容说明如下：
语音提示内容
说明
已启动
启动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
充电完毕（只播报一次）
当前电压过低，请及时充电
电压低于50V，需及时充电
4.3监控显示界面介绍
AGV调度系统用于监控AGV的运行，实现AGV对货架的智能搬运及调度。
监控界面见图4.2。
主窗口左上角的按钮可在“AGV运行”状态和“急停所有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”可以对界面地图进行编辑，右键节点弹出类型菜单，用户可自行选择当前节点类型（节点类型有：
空，货架，挑选位），编辑好地图后记得保存地图，否则得重新编辑。
4.3.2AGV管理
点击“AGV管理”会弹出一个用户交互界面，界面显示AGV的编号、状态和当前AGV要搬运的货架如图4.3所示，其中“急停”与“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搬运的货架存放一个自定义的位置
图4.3AGV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待执行的任务信息，点击取消任务按钮可以取消任务
4.3.4状态
点击“状态”主窗口下方会显示每个AGV的编号，电压，状态信息，当AGV电量不足时相应的状态框会变成嫩绿色。
4.3.5AGV搬运货架的显示流程
首先AGV到达目标货架点，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搬运物料货架或者AGV由搬运物料货架转化为AGV搬运空货架，最后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。
显示界面标识说明如下：
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
搬运物料的AGV状态
搬运空货架的AGV状态
5.AGV异常诊断及其处理
AGV在发生异常时，AGV会进行相应的语音提示，可根据语音提示内容进行相应的处理。
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会进行语音提示“急停”。
5.1.2发生原因
人工把“紧急停止”按钮按下，或者按钮接线脱落或者接触不良。
5.1.3处理方式
解除危险后，将“紧急停止”按钮按照顺时针方向旋转，即可。
AGV将继续完成未完成的任务。
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语音提示“障碍区”。
5.2.2发生原因
AGV车体碰到前方障碍物。
5.2.3处理方式
移开前方障碍物，即可。
AGV将继续完成未完成的任务。
5.3障碍物异常
5.3.1说明
前方有障碍物，AGV减速停止，AGV语音提示“障碍区”。
5.3.2处理方式
⏹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。
⏹物体反光对AGV检测光电的影响，首先查看AGV障碍物检测光电哪个在工作，寻找反光物体，遮蔽反光体或移开反光物，AGV恢复正常运行状态。
⏹其他物体对AGV的影响，请将其他物体移开。
5.4脱轨异常
5.4.1说明
AGV的视觉传感器无法扫描到地上的二维码。
5.4.2处理方式
将遥控器插入AGV预留接口上，启动手动模式，将AGV移动，直至，发出“嘀嘀”的声音，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的电压过低，电量不足以支持AGV的运行
5.5.3处理方式：
保持AGV有完成一个任务和到达充电位置的电压，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
⏹请于开机前先检视机械各部是否有异常之情形发生，或是有人员或物品阻碍机械本身之运转，如果有请加以清除或排除。
⏹请于每日生产前，预先检视各部之检测器是否正常。
⏹本系统使用之动力电源为DC24V,由锂电池供给,使用前请检查电压规格,以免发生危险。
⏹AGV是由驱动机构,控制部分,防撞击机构,车体组成，控制方面系由各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。
⏹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。
⏹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。
⏹机械运转中请随时注意是否有异常之声响发生。
如果有请加以处理，以避免机械受到损坏。
如果运转中发生异常，请依照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。
⏹在长期不使用设备时，请将电源关闭。
电源打开的时候，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。
6.2AGV驱动单元保养
6.2.1电机保养
AGV的电机应该每六个月检查一次，如果AGV的电机和传动装置在工作中发出异常的噪声，请立刻让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的电机螺栓应该每周检查一次，如果发现电机固定螺栓已松动，请立刻紧固，若发现损坏的请立刻更换。
6.2.3驱动轮与从动轮保养
AGV的驱动轮应该每周检查一次，检查项目如下：
（1）检查车轮表面是否有细小的裂纹；
（2）听车轮行驶时是否有异常的声响；
（3）检查车轮的磨损情况，如果发现驱动轮与从动轮磨损情况严重，请及时更换。
若不及时更换，可能会导致AGV小车对距离的计算精确度变低，影响AGV的导航系统性能。
6.3AGV每日检查要点
检查部位
检查项目
检查方法
控制面板按钮
紧急停车按钮
AGV工作时，通过按下按钮查看AGV是否停车正常。
人机界面
打开电源，设置好人机界面的提示音，检查AGV工作时扬声器是否正常。
AGV的安全系统
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，打开障碍物检查开关，检查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，若发现刮花现象，请查找原因，防止再次刮花。
6.4AGV每周检查要点
检查部位
检查项目
检查方法
AGV导航系统
视觉传感器
1关闭电源，检查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”的声音，并查看是否与人机界面中AGV输出控制点对应；
AGV驱动单元
电机螺栓
检查电机螺栓是否松动，保证链条张紧状态；
驱动轮及从动轮
检查是否有异响，磨损是否严重；
电机轴平键
检查电机轴平键是否有磨损、松动、该件长期磨损会造成停止定位不准，齿轮偏移或空转；
其它装置
其他元件
关闭电源，检查其他元件固定螺丝是否脱落或者松动
其它机构
关闭电源，检查其它机构固定螺丝是否脱落或者松动；
控制面板
铭牌标签
检查控制面板上的铭牌标签是否安全紧固，并且清晰易读；
6.5AGV每月检查要点
除检查每日、每周要点所有项目外，每月还需清洁AGV车体和紧固其内部所有螺丝。
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