在自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)體系中,AGV(自動(dòng)導(dǎo)引車)系統(tǒng)與貨架的協(xié)同效率直接影響整體作業(yè)效能。RFID技術(shù)通過構(gòu)建精準(zhǔn)的定位識(shí)別網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了AGV導(dǎo)航系統(tǒng)與倉(cāng)儲(chǔ)貨架的實(shí)時(shí)信息交互,有效解決了傳統(tǒng)倉(cāng)儲(chǔ)中"車找貨架難、貨架定位不準(zhǔn)"的核心痛點(diǎn)。
一、硬件部署與信號(hào)優(yōu)化
雙頻標(biāo)簽設(shè)計(jì)
在貨架立柱及關(guān)鍵貨位部署雙頻RFID標(biāo)簽,集成高頻(13.56MHz)與超高頻(860-960MHz)模塊。高頻標(biāo)簽用于AGV近場(chǎng)精準(zhǔn)定位(誤差<5cm),超高頻標(biāo)簽支持遠(yuǎn)距離批量識(shí)別(讀取距離達(dá)8米)。
天線陣列布局
AGV頂部安裝環(huán)形定向天線,通過360度旋轉(zhuǎn)掃描實(shí)現(xiàn)貨架標(biāo)簽的全向覆蓋。貨架端采用對(duì)角線交叉部署方式,在4米高度設(shè)置兩組天線,確保AGV在不同行駛路徑下均能穩(wěn)定讀取標(biāo)簽信號(hào)。
抗干擾策略
采用跳頻通信技術(shù)規(guī)避2.4GHz頻段干擾,在金屬貨架環(huán)境部署電磁屏蔽膜。通過RSSI(接收信號(hào)強(qiáng)度指示)算法動(dòng)態(tài)調(diào)整發(fā)射功率,確保復(fù)雜倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境下的信號(hào)可靠性。
二、實(shí)時(shí)定位與路徑規(guī)劃
坐標(biāo)系映射
建立倉(cāng)儲(chǔ)空間三維坐標(biāo)系,將每個(gè)貨架的RFID標(biāo)簽ID與物理坐標(biāo)(X,Y,Z)綁定。AGV通過讀取標(biāo)簽ID實(shí)時(shí)獲取自身在貨架區(qū)的相對(duì)位置,形成厘米級(jí)定位精度。
動(dòng)態(tài)路徑修正
當(dāng)AGV檢測(cè)到貨架位置偏移(如叉車作業(yè)導(dǎo)致貨架位移),系統(tǒng)自動(dòng)觸發(fā)重定位流程。通過連續(xù)讀取多個(gè)參考標(biāo)簽,采用最小二乘法計(jì)算修正量,實(shí)時(shí)更新導(dǎo)航地圖。
多車協(xié)同避讓
基于RFID實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù),調(diào)度系統(tǒng)采用改進(jìn)型D*算法規(guī)劃最優(yōu)路徑。當(dāng)多臺(tái)AGV進(jìn)入交叉區(qū)域時(shí),系統(tǒng)通過優(yōu)先級(jí)判定和路徑重規(guī)劃,確保作業(yè)安全間距(>1.5米)。
三、數(shù)據(jù)交互與任務(wù)執(zhí)行
任務(wù)指令解析
WMS系統(tǒng)將出庫(kù)指令拆解為"貨架定位-貨位確認(rèn)-搬運(yùn)執(zhí)行"三級(jí)任務(wù)。AGV接收任務(wù)包后,首先通過RFID讀取目標(biāo)貨架的電子編碼,驗(yàn)證任務(wù)合法性。
貨位狀態(tài)校驗(yàn)
到達(dá)目標(biāo)貨架后,AGV通過RFID讀取貨位標(biāo)簽,確認(rèn)貨物ID、數(shù)量、尺寸等信息與任務(wù)單一致。若發(fā)現(xiàn)貨位信息異常(如貨物錯(cuò)放),立即觸發(fā)人工干預(yù)流程。
搬運(yùn)過程監(jiān)控
AGV搭載的RFID讀寫器持續(xù)掃描貨物標(biāo)簽,實(shí)時(shí)校驗(yàn)托盤/料箱與貨架的綁定關(guān)系。當(dāng)檢測(cè)到貨物脫離預(yù)設(shè)區(qū)域時(shí),自動(dòng)觸發(fā)緊急制動(dòng)并上報(bào)異常。
四、典型應(yīng)用場(chǎng)景
以某電商倉(cāng)儲(chǔ)中心為例:
入庫(kù)對(duì)接:AGV將到貨托盤運(yùn)送至指定貨架區(qū),通過RFID讀取貨架空閑貨位信息,自動(dòng)完成貨物上架及系統(tǒng)信息更新。
揀選作業(yè):訂單系統(tǒng)生成揀選任務(wù)后,AGV根據(jù)RFID定位導(dǎo)航至目標(biāo)貨架,通過貨位標(biāo)簽確認(rèn)貨物信息,執(zhí)行精準(zhǔn)搬運(yùn)。
庫(kù)存調(diào)整:當(dāng)WMS發(fā)起貨位優(yōu)化指令時(shí),AGV通過RFID識(shí)別目標(biāo)貨架與源貨架的電子編碼,完成貨物跨貨架轉(zhuǎn)移并同步更新系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
異常處理:若AGV在搬運(yùn)過程中丟失RFID信號(hào),立即啟動(dòng)備用超聲波導(dǎo)航模式,同時(shí)向控制中心發(fā)送定位修正請(qǐng)求。
五、系統(tǒng)集成效益
某實(shí)施案例顯示,RFID與AGV系統(tǒng)的無縫對(duì)接帶來:
rfid貨架定位準(zhǔn)確率提升至99.9%
AGV路徑規(guī)劃效率提高30%
貨物錯(cuò)放率降低至0.2%以下
系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間縮短至200ms以內(nèi)
該技術(shù)方案通過RFID構(gòu)建了倉(cāng)儲(chǔ)空間的"數(shù)字神經(jīng)",使AGV系統(tǒng)從單純的運(yùn)輸工具升級(jí)為具備環(huán)境感知能力的智能執(zhí)行單元。其核心價(jià)值在于建立了貨架與AGV之間的實(shí)時(shí)信息通道,實(shí)現(xiàn)了物理空間與數(shù)字系統(tǒng)的深度融合,為構(gòu)建高度協(xié)同的自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)體系奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。