3.1.4 AGV的关键部件
AGV一般由驱动系统、动力电池、操作面板、定位导航系统、车体结构等组成，如图3-6所示。驱动系统中关键部件有舵轮及舵轮控制器。动力电池系统中有蓄电池和充电模块。操作面板主要包括控制按钮、电源开关、触摸信息屏。定位导航系统中的关键部件有摄像头、激光导航定位雷达、磁标传感器等，以及用于避障的超声波雷达、多线激光雷达等。车体结构是根据AGV功能结构及组成部件结构设计而成。下面将对AGV通用的几个主要部件进行简单介绍。
1.舵轮
舵轮是AGV主要的驱动部件，它一般由一个驱动电机及减速机构、一个转向电机及减速机构、车轮、轮架组成，典型的产品示意图如图3-7所示。舵轮一般分卧式和立式两种，图3-7所示为卧式产品。
驱动电机和转向电机目前多用交流感应电机和永磁直流电机，均由专用的电机驱动控制器驱动，电机驱动控制器如图3-8所示。电机控制一般通过上位机编程向电机驱动控制器发送控制指令来控制电机转速、转动方向（正反转）、转动圈数等。
图3-6 AGV模块组成示意图
来源于网络。
图3-7 卧式舵轮
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图3-8 舵轮电机驱动控制器
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2.蓄电池与充电器
小型AGV由于布置空间有限，多选用能量密度高的锂电池作为蓄电池，而大型AGV一般选用铅酸电池组作为蓄电池，以降低成本。
3.激光定位雷达
激光定位雷达的工作原理是向目标发射探测信号（激光束），然后将接收到的从目标反射回来的信号（目标回波）与发射信号进行比较。适当处理后，就可获得目标的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态甚至形状等参数，从而对目标进行探测、跟踪和识别。激光定位雷达有单线的，也有多线的。单线雷达一般与反光板配合使用，利用三角定位原理来实现AGV定位。多线雷达一般通过扫描应用场景典型固定参考物（作为定位基准），并通过计算与参考物之间的位置关系来实现AGV定位。
4.磁标传感器
磁标传感器用于接收磁轨（预埋的磁钉或者预先粘贴的磁带）信号，如图3-9所示是一款磁标传感器。它通过感应预埋在引导轨迹上的磁钉或者磁带的磁场，确定磁钉或者磁带相对于磁标传感器的位置信息——两个磁钉或者一段磁带长度，以及磁标传感器与长度向量的相对夹角，从而识别引导轨迹。
5.摄像头
AGV上的摄像头多用CCD（charge coupled device）摄像机摄像头，或CMOS（complementary metal oxide semiconductor）相机摄像头。摄像头在AGV上主要用于工作过程监控与记录，也有部分用于视觉导航。
6.超声波雷达
超声波雷达一般用于AGV行驶过程中的避障探测。其工作原理是利用超声波雷达发出40 kHz的超声波，再由接收探头接收经障碍物反射回来的超声波，通过比较发出和接收到的信号的时间差，就可以计算出AGV与障碍物的距离。AGV控制系统根据超声波雷达测得的障碍物距离选择驱动策略和行驶路线，从而保证AGV行驶过程中的安全性。
图3-9 磁标传感器
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7.多线激光雷达
多线激光雷达的功能强大，它通过测量激光信号的时间差、相位差确定距离，通过水平旋转扫描或相控扫描测角度，并根据这两个数据建立二维的极坐标系；再通过获取不同俯仰角度的信号获得第三维的高度信息。由于一次可以发射/接收多条（目前可以多达256条）激光探测光线，可在1s内获取大量（106～107数量级）的目标或者障碍物的位置点信息（也称为“点云”），通过相应的软件就可根据这些信息进行三维建模，因此可以用作定位雷达，同时也可以用于行驶过程中的避障探测。图3-10显示了一种多线激光雷达及其实时扫描获得的场景三维扫描数据图形化演示效果。
图3-10 多线激光雷达与三维扫描数据图形化演示
来源于电子发烧友网，《激光雷达工作原理、技术特点浅析》（YXQ），http：//www.elecfans.com/d/1038022.html。