慧场景-基于5G的AGV应用

慧场景

The wisdom scene

AGV是Automated Guided Vehicle的缩写，意即"自动导引运输车"。AGV是装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。AGV以轮式移动为特征，较之步行、爬行或其它非轮式的移动机器人具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势。在创建未来智能工厂的进程中，对移动机器人的要求将会越来越高，5G技术的出现让移动机器人看到了新的可能性。5G技术迎合了传统AGV企业基于机器人转型升级对无线网络的应用需求，能满足生产环境下机器人互联和远程交互应用需求。

技术方案概述

Summary of technical proposal

基于5G的AGV业务就很好的解决以上问题，在环境相对恶劣的情况下，wifi网络在终端信号强度是-80dBm已经完全无法做业务，期望好的信息质量在-62dBm。5G网络在信号强度是-105dBn内可以正常做业务，期望好的信号质量在-95 dBm。和wifi使用相同信号发射功率场景下所有区域均处在 5G的一个非常良好的信号覆盖区域（优于-80dBm），其良好业务支持覆盖区域还可以扩大3~5倍。

5G时代AGV机器人技术优势

Advantages of 5G AGV robot technology

AGV机器人协同能力加强

AGV Robot’s cooperation ability is strengthened

5G为AGV机器人之间的通信提供高速网络支持，使AGV机器人具备自组织与协同能力，速度更快，动作更流畅，效率更高。

AGV机器人安全地与工人协作

AGV robots work safely with workers

5G高可靠、超低时延的特性能使AGV 机器人实时感知工人的动作，灵巧地进行反馈和配合，同时始终与工人保持安全距离，保证人机协作的安全。

AGV机器人远程实时控制

Remote real-time control of AGV robot

在高温、高压等某些不适合工人进入的特定生产环境，工人可以在监控中心通过5G网络对AGV机器人进行实时远程操作，同步、安全地完成预定工作目标。

在工业4.0发展的设想中，未来AGV无人搬运机器人不只是简单的把货物搬运到指定的位置，而是要把大数据、物联网、云计算等贯穿于产品的设计中，让AGV搬运机器人成为一种实时感应、安全识别、多重避障、智能决策、自动执行等多功能的新型智能工业设备。未来将实现在整个过程中无需人工的参与，AGV全天候运行，可以大幅度地降低人工成本。根据编辑好的路线和车辆管理方案，不同的AGV之间可以最大限度地协调配合，在有限的时间和空间内最大限度地提升工作效率和质量。

工厂智能物流场景主要包括线边物流和智能仓储。线边物流是指从生产线的上游工位到下游工位、从工位到缓冲仓、从集中仓库到线边仓，实现物料定时定点定量配送。智能仓储是指通过物联网、云计算和机电一体化等技术共同实现智慧物流，降低仓储成本、提升运营效率、提升仓储管理能力。通过部署网关等设备可以实现厂区内自动导航车辆（AGV）、自动移动机器人（AMR）、叉车、机械臂和无人仓视觉系统的 5G 网络接入，部署智能物流调度系统，结合 5G MEC+超宽带（UWB）室内高精定位技术，可以实现物流终端控制、商品入库存储、搬运、分拣等作业全流程自动化、智能化。智能物流场景部署的基础条件：企业 AGV、AMR、叉车等物流类设备已完成自动化改造，具备 5G 网络接入能力；物流调度系统具备丰富的接口，可实现各种自动化设备的对接。全厂区实现稳定可靠的 5G 网络覆盖。

服务流程与成效

Service flow and effectiveness

行业痛点

Industry Pain Point

传统场景

AGV小车通过自身搭载无线AP与控制系统进行通信交互，实现物流搬运，智能巡检等任务。整个系统对无线AP的环境要求很高，就存在以下几点：

1、存在控制盲区

2、调度任务接受不及时

3、网络干扰严重，导致业务中断

基于5G的AGV业务就很好的解决以上问题，在环境相对恶劣的情况下， wifi网络在终端信号强度是-80dBm已经完全无法做业务，期望好的信号质量在-65dBm。5G网络在信号强度是-105dBm内可以正常做业务，期望好的信号质量在-95dBm。和wifi使用相同信号发射功率场景下所有区域均处在5G的一个非常良好的信号覆盖区域（优于-80dBm），其良好业务支持覆盖区域还可以扩大3~5倍。以5G+AMR来代替传统车间、工厂、园区、矿区等WiFi网络，下行速率可达到800Mbps+，时延约5~10ms。

抗干扰能力： WIFI抗干扰能力有限，而5G有很多抗干扰技术， 1.良好的覆盖和参数规划。 2.TDD和FDD两项多址技术(上下行传输分开)。 3.功率控制。 4.ICIC(小区间干扰协调)等。

应用场景

1、5G+多路视觉AMR

2、5G+高密度AMR：

Wifi在超过20个终端并发场景性能迅速恶化；

5G可支持密集仓库上千台AMR同时运行。

3、5G+云化控制AMR 协同机器人：

AMR自组织与合作，相互配合实现以往单独AMR不能进行的任务;

人机合作：

AMR即时感知员工行为，灵敏的反应和配合，并维持安全距离，确保人机合作安全性。

4、5G+远程控制AMR：

特殊场景远程控制AMR，在高温、高压、有毒等一些不宜员工进入的特殊环境，员工能够在监控平台根据5G网络对AMR实现即时远程控制，同步、安全的实现设定工作计划。5G+VR实现远程人机同步。