自動搬送車

床に溝が切られ、AGVが進む経路に沿って床面下にワイヤーが配置される。このワイヤーは磁場を発生させ、AGVの底部、地面近くに設置されたセンサーによって検出される。センサーは、ワイヤーに流れる電流によって発生する磁場の相対位置を検出する。この情報はAGVの操舵システムを制御するために使用され、ワイヤー経路を正確にたどることを保証する。^{[ 2 ]}

床面に紫外線反応性材料のストライプが塗布されます。これは塗料または紫外線反応性テープです。AGVには紫外線発光器と検出器が装備されています。車両の制御システムは床面のストライプを識別し、ガイドパス上に留まるように車両の進行方向を必要な調整します。このナビゲーション方法は、ガイドワイヤーによる位置特定よりも環境の拡張が少なくて済みます。^{[ 2 ] [ 3 ]}

AGVのナビゲーションは、再帰反射レーザー誘導を使用して実現できます。このシステムでは、AGVの動作エリア内の壁、ポール、または固定機械に反射マーカーが配置されます。AGVには、これらの反射体を検出するためにレーザービームを発射するレーザースキャナが搭載されています。AGVの位置は、視線内の反射体までの角度と距離を測定することによって決定されます。この情報は、AGVのメモリに保存されている反射体配置のマップと比較され、ナビゲーションシステムが現在位置を三角測量できるようにします。AGVは、反射体配置によって定義されたプログラムされた経路に対する位置に基づいてステアリングを調整します。^{[ 2 ]}

この方法は、AGVを固定経路に限定するものではなく、2〜3個の反射マーカーが見える領域であればどこでも位置特定とナビゲーションが可能である。^{[ 2 ]}

• 変調レーザー:連続した光線を発し、途切れることのない反射と高い精度を実現します。各AGVの上部には2次元レーザースキャナが搭載されており、通常は車両の幅軸に沿って前方のコントロールパネルに向かって中央に配置されています。スキャナは変調レーザー光を発し、回転しながら毎秒10回以上、数百フィートの距離まで360°の角度をカバーします。^{[ 4 ] [ 5 ]}
• パルスレーザー：この方法は、レーザー光の高速パルスを照射するものです。この技術は、環境の詳細な3Dマップを作成するために不可欠です。^{[ 6 ] [ 7 ]}

AGV誘導のもう1つの形式は慣性航法です。慣性誘導では、コンピュータ制御システムが車両に指示を与え、タスクを割り当てます。トランスポンダは作業場の床に埋め込まれています。AGVはこれらのトランスポンダを使用して、車両がコース上にあることを確認します。ジャイロスコープは車両の方向のわずかな変化を検出し、AGVが経路上に留まるように修正することができます。慣性方式の誤差範囲は±1 インチです。^{[ 8 ]}

慣性航法は、狭い通路や極端な温度など、ほぼあらゆる環境で動作可能です。^{[ 9 ]}慣性航法では、車両が読み取って追従できる、施設の床に埋め込まれた磁石を使用することもできます。^{[ 10 ]}

作業空間を改造せずにナビゲーションを行う方法は、自然特徴または自然目標ナビゲーションと呼ばれます。ある方法では、レーザー距離計などの1つ以上の距離測定センサーと、ジャイロスコープまたは慣性計測ユニットをモンテカルロ/マルコフ位置推定技術とともに使用して、目標までの最短経路を動的に計画しながら、自身の位置を把握します。このようなシステムの利点は、あらゆる場所へのオンデマンド配送に非常に柔軟に対応できることです。AGVは故障したデバイスを迂回する経路を計画できるため、製造オペレーション全体を停止させることなく故障に対応できます。また、工場のダウンタイムが少なく、設置も迅速です。^{[ 11 ]}

ビジョン誘導型AGVは、環境やインフラに変更を加えることなく設置できます。カメラを使用してルート上の特徴を記録し、記録された特徴を使用してルートを再生することで動作します。ビジョン誘導型AGVは、確率的体積センシングの応用であるエビデンスグリッド技術を使用しており、カーネギーメロン大学のハンス・モラベック博士によって発明され、最初に開発されました。エビデンスグリッド技術は、空間内の各点の占有確率を使用して、センサーの性能や環境の不確実性を補償します。主要なナビゲーションセンサーは、特別に設計されたステレオカメラです。ビジョン誘導型AGVは、360度画像を使用して3Dマップを構築し、人間の支援や特別な特徴、ランドマーク、または測位システムの追加なしに、訓練されたルートをたどることができます。

地理情報誘導型AGVは、周囲の環境を認識して位置を特定します。インフラ設備がなくても、地理情報誘導技術を搭載したフォークリフトは、倉庫内の柱、ラック、壁などを検知・識別します。これらの固定された基準点を利用して、リアルタイムで自己位置を把握し、経路を決定します。集荷場所や配送場所の数に制限はなく、経路は無限に変更可能です。

周波数選択モードは、床面から発信される周波数に基づいて判断を行います。AGVが分岐点に近づくと、2つの周波数を検出し、メモリに保存されたテーブルに基づいて最適な経路を決定します。異なる周波数が必要となるのは、AGVが分岐点に到達した時点のみです。分岐点以降は、周波数を1つの信号に戻すことができます。この方式は拡張性が低く、追加の切断作業が必要となるため、コストが高くなります。

パス選択モードを使用するAGVは、事前にプログラムされたパスに基づいてパスを選択します。センサーから取得した測定値を、プログラマーが設定した値と比較します。AGVが分岐点に近づくと、パス1、2、3などのいずれに従うかを決定するだけで済みます。プログラムによってパスが既知であるため、この決定は非常に簡単です。この方式では、AGVに正しいパスをプログラムし、必要に応じてパスを変更するプログラマーチームが必要となるため、AGVのコストが増加する可能性があります。ただし、この方式は変更や設定が容易です。

磁気テープは床面に敷設されるか、10mmの溝に埋め込まれます。このテープはAGVが進むべき経路を示すだけでなく、極性、順序、距離が異なる様々な組み合わせのテープ片がトラックの脇に配置され、AGVに車線変更、加速、減速、停止を指示します。

ゾーン制御は、設置が簡単で拡張も容易なため、ほとんどの環境で好まれています。^{[ 8 ]} ゾーン制御では、無線送信機を使用して固定エリアに信号を送信します。各AGVには、この信号を受信し送信機に送り返すセンシングデバイスが搭載されています。エリアが空いている場合は、信号が「クリア」に設定され、どのAGVでもエリアに入って通過できます。AGVがエリア内にいるときは、「停止」信号が送信され、エリアに入ろうとしているすべてのAGVが停止して順番を待ちます。ゾーン内のAGVがゾーンの外に出ると、「クリア」信号が待機中のAGVの1つに送信されます。ゾーン制御交通管理を設定するもう1つの方法は、各ロボットに独自の小型送信機/受信機を装備することです。すると、個々のAGVは、エリア内で自分のゾーンに近づきすぎているすべてのAGVに独自の「進入禁止」メッセージを送信します。この方法の問題点は、1つのゾーンがダウンすると、すべてのAGVが他のAGVと衝突する危険性があることです。ゾーン制御は、特定のエリア内でAGVを制御するための費用対効果の高い方法です。

前方センシング制御では、衝突回避センサーを使用して、エリア内の他のAGVとの衝突を回避します。これらのセンサーには、レーダーのように機能するソニックセンサー、赤外線センサーを使用する光学センサー、および物理的な接触センサーであるバンパーセンサーがあります。ほとんどのAGVには、フェイルセーフとして何らかのバンパーセンサーが装備されています。ソニックセンサーは「チャープ」または高周波信号を送信し、応答を待ちます。応答の輪郭によって、AGVは前方に物体があるかどうかを判断し、衝突を回避するために必要なアクションを実行できます。^{[ 14 ]} 光学センサーは赤外線送信機/受信機を使用し、赤外線信号を送信して反射して戻ってきます。ソニックセンサーと同様の概念で動作します。これらの問題点は、AGVを保護できる方向が限られていることです。また、設置や操作も比較的困難です。

複合制御センシングは、ゾーン制御センサーと衝突回避センサーの両方を使用します。この2つの組み合わせにより、あらゆる状況での衝突を防止できます。通常動作では、ゾーン制御が使用され、衝突回避はフェイルセーフとして機能します。例えば、ゾーン制御システムがダウンした場合、衝突回避システムがAGVの衝突を防ぎます。

AGVは、紙、鉄鋼、ゴム、金属、プラスチックなどの原材料の輸送によく使用されます。これには、受け入れ場所から倉庫への材料の輸送や、生産ラインへの材料の直接配送が含まれます。^{[ 17 ]}

仕掛品搬送は、自動搬送車が使用された最初のアプリケーションの 1 つです。製造プロセス全体を通して材料を繰り返し移動させる作業が含まれます。AGV は、倉庫から生産/処理ラインへ、またはあるプロセスから別のプロセスへ材料を移動するために使用できます。^{[ 18 ]}

パレットハンドリングは、製造および流通施設でパレットの反復移動が非常に一般的であるため、AGV の非常に人気のあるアプリケーションです。AGV は、パレットをパレタイザーからストレッチ包装、倉庫/保管エリア、または出荷ドックに移動できます^{[ 19 ] [ 20 ]}

完成品を製造現場から保管場所や出荷場所へ移動させることは、顧客に届けられる前の最終段階の資材移動です。製品は完成品であり、乱暴な取り扱いによって損傷を受ける可能性があるため、これらの移動には細心の注意を払った資材取り扱いが求められます。AGV（無人搬送車）は、精密に制御されたナビゲーションと加減速で動作するため、損傷の可能性を最小限に抑えることができ、この種の用途に最適な選択肢となります。

トレーラーの自動積載は、自動搬送車にとって比較的新しい用途であり、ますます普及が進んでいます。AGVは、特別なドック設備なしで、完成品のパレットを標準的な道路輸送用トレーラーに直接輸送および積載するために使用されます。AGVは、コンベア、ラック、またはステージングレーンからパレットをピックアップし、指定された積載パターンでトレーラーに配送することができます。^{[ 21 ]}一部の自動トレーラー積載AGVは、ナビゲーションのためにトレーラーの壁を見るナチュラルターゲティングを使用します。これらのタイプのATL AGVは、完全にドライバーなしの車両またはハイブリッド車両のいずれかです。^{[ 22 ]}

AGVは、製紙工場、加工工場、印刷工場、新聞社、鉄鋼メーカー、プラスチックメーカーなど、多くの種類の工場でロールの搬送に使用されています。AGVは、床やラックにロールを保管・積み重ねることができ、印刷機にロール紙を自動的に供給することもできます。^{[ 23 ]}

AGVは、一部の港湾コンテナターミナルで海上コンテナの移動に使用されています。主な利点は、労働コストの削減と、より信頼性の高い（変動の少ない）パフォーマンスです。このAGVの使用は、1993年にオランダのロッテルダム港で初めて行われました。2014年までに、自動ガイドウェイ車両と自動スタッキングクレーンのいずれか、または両方を使用する自動化または半自動化された港湾コンテナターミナルが世界中に20ありました。^{[ 24 ]} 当初のAGVは、油圧または電気駆動のいずれかのディーゼル動力を使用していました。しかし、より多くのAGVはバッテリー動力と自動バッテリー交換を使用しており、これにより排出量が削減され、燃料補給コストが下がりますが、購入コストが高く、航続距離が短くなります。^{[ 25 ]}

AGV（無人搬送車）は、製薬業界における資材搬送の好ましい方法である。AGVシステムはAGVによるすべての動作を追跡するため、プロセスバリデーションと現行の医薬品製造管理基準（cGMP）をサポートする。

AGV（無人搬送車）は、原材料の搬入、硬化用保管倉庫への材料の移動、その他の加工セルやステーションへの輸送などを行います。一般的な産業分野としては、ゴム、プラスチック、特殊化学品などが挙げられます。

AGV（無人搬送車）は、一般的な製品製造において広く利用されています。AGVは通常、原材料の搬送、仕掛品の輸送、完成品の移動、スクラップ材の除去、梱包材の供給などに使用されています。

AGV（無人搬送車）は、プレス工場、パワートレイン（エンジンおよびトランスミッション）工場、組立工場などで、原材料の搬送、仕掛品の輸送、完成品の移動などに利用されています。また、交換が必要な特殊工具の供給にもAGVが使用されています。

AGV（無人搬送車）は、紙ロール、パレット、廃棄物容器などを移動させることができ、紙、新聞、印刷、段ボール、加工、プラスチックフィルムの生産および倉庫保管（保管／取り出し）におけるあらゆる日常的な資材移動に対応できます。

AGVは、食品加工工程（食品やトレイを滅菌器に投入するなど）や、生産ラインの終端部、すなわちパレタイザー、ストレッチラッパー、倉庫間を搬送する際に活用できます。AGVは、完成品を標準的な長距離輸送用トレーラーに積み込んだり、トレーラーから原材料や包装資材を工場に供給するために荷降ろししたりすることも可能です。また、AGVは倉庫内でパレットを保管・取り出しすることもできます。

AGV（無人搬送車）は、効率的な搬送手段として医療業界でますます普及しており、ドア、エレベーター、カート洗浄機、ゴミ捨て機などを自動的に操作するように完全に統合されたプログラムが開発されています。AGVは通常、リネン類、ゴミ、規制対象の医療廃棄物、患者の食事、汚れた食品トレイ、手術用カートなどを搬送します。

倉庫や配送センターで使用されるAGVは、倉庫内で荷物を論理的に移動させ、出荷/積載または受入の準備を行うか、誘導コンベアから倉庫内の論理的な保管場所へ移動させます。多くの場合、この種の用途にはカスタマイズされた倉庫管理ソフトウェアが併用されます。^{[ 26 ]}壊れやすい商品への損傷を避けるため、AGVは人的ミスをほぼゼロに抑えることができるため、壊れやすい商品を扱う倉庫で好まれています。危険物を扱う倉庫は、冷凍庫を通過するなどの極端な条件下でも動作できるため、主にこの技術を採用しています。^{[ 27 ]}

自動搬送車（AGV）は、倉庫や配送センターで人間のオペレーターが介入することなく商品を輸送するために使用される移動ロボットです。AGVは、物流会社やグローバルなB2Bプラットフォームで大量業務の効率を向上させるために広く使用されています^{[ 28 ]}。

「商品から人へ」モデルでは、大規模なAGVフリートを主要プラットフォーム上のインテリジェント物流パークに展開して、通常これらの重要なタスクを実行する人間から離れた場所で、荷物の仕分け、ピッキング、移動を行うことができます^{[ 29 ]}。AGVは、注文ピッキングを最適化し、ピッカーの移動時間を短縮するために、多くのB2B、物流、配送フルフィルメントセンターに導入されています。AGVは、パレットの取り扱い、在庫管理、自動化されたプロセスに関して、配送センターに俊敏性をもたらすために使用されます^{[ 30 ]}。

労働力不足、eコマース需要の増加、24時間365日の拡張性は、主要な推進要因として特定されています。これにより、AGVは職場での手作業を減らすことで労働力の乗数となり、エラー率の低下、スループットの向上、安全性の向上にもつながります^{[ 31 ]}。また、倉庫管理システム（WMS）と統合するように設計されており、倉庫からの商品の移動のシームレスな調整を容易にし、リードタイムの​​短縮とオムニチャネルフルフィルメントシステムの提供に役立ちます^{[ 32 ]。}

市場分析では、自動化と産業に関するトレンドとプロジェクトにより、物流および倉庫部門で堅調な成長が見込まれています^{[ 33 ]}。AGVの使用には初期費用と統合の課題がありますが、このようなシステムの利点は、生産性の向上、運用コストの削減、動的な作業環境における運用上の柔軟性という点で、測定可能なプラスの影響をもたらします。AGVシステムにより、物流およびグローバルB2Bプラットフォームは、今日のサプライチェーンの要件を満たす効率的で回復力のある倉庫を確保できます。

近年、テーマパーク業界では、アトラクションにAGVが使用されるようになった。最も初期のAGVライドシステムの1つは、1982年にオープンしたエプコットのユニバース・オブ・エナジーであった。このアトラクションは、有線ナビゲーションを使用して「トラベリング・シアター」をライド内を走行させた。多くのアトラクションは有線ナビゲーションを使用しており、特に従業員が頻繁にライドの経路を歩く必要がある場合、ディズニー・ハリウッド・スタジオの（現在は閉鎖されている）グレート・ムービー・ライドなどが挙げられる。^{[ 34 ]}ハリウッド・スタジオで有線ナビゲーションを使用しているもう1つのアトラクションは、ドロップタワーとダークライドを組み合わせたトワイライトゾーン・タワー・オブ・テラーである。エレベーターカーは、垂直移動用の独立したキャブ内に固定されるAGVであり、水平移動が必要な階に到達すると、AGVは垂直キャブからロックが解除され、エレベーターから自走して出てくる。^{[ 35 ]}

テーマパークにおける最近のトレンドは、いわゆる無軌道ライドシステム、つまりLPS、Wi-Fi、またはRFIDを使用して移動するAGV（無人搬送車）ライドです。このシステムの利点は、ライドが一見ランダムな動きを実行できるため、毎回異なるライド体験を提供できることです。

バッテリー交換技術^{[ 36 ]}では、オペレーターが約8～12時間（約1シフト）の稼働後、AGVから放電したバッテリーを手動で取り外し、完全に充電されたバッテリーをその場所に取り付ける必要があります。フリート内の各AGVでこれを行うには5～10分かかります。

自動および機会充電^{[ 36 ]}により、連続運転が可能になります。自動充電の場合、AGVは平均して1時間あたり12分間充電され、手動による介入は必要ありません。機会充電が利用されている場合、AGVは機会があればいつでも充電されます。バッテリーパックが所定のレベルに達すると、AGVは充電ステーションに行く前に現在の作業を完了します。

自動バッテリー交換は、手動バッテリー交換の代替手段です。AGVシステム全体に、自動バッテリー交換装置という追加の自動化機器が必要になる場合があります。AGVはバッテリー交換ステーションに到着すると、バッテリーが自動的に満充電のバッテリーと交換されます。その後、自動バッテリー交換装置は取り外したバッテリーを充電スロットに配置し、自動的に再充電します。自動バッテリー交換装置はシステム内のバッテリーを監視し、満充電になったバッテリーのみを取り外します。

自動バッテリー交換の他のバージョンでは、AGV（無人搬送車）同士が互いのバッテリーを交換できる。

バッテリー交換システムはバッテリー交換に必要な人員を削減する一方で、近年のバッテリー充電技術の進歩により、バッテリーをより迅速かつ効率的に充電できるようになり、バッテリー交換の必要性をなくす可能性もある。