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深圳市华熙晟科技|AGV机器人如何实现与人工的协同作业?

  在仓库、工厂、医院、商超配送中心等场景里,越来越多企业开始引入AGV(Automated Guided Vehicle,自动导引运输车)承担搬运、配送、转运等“重复、重体力、高频次”的工作。但AGV并不是要“替代人”,而是要和人一起把作业效率、安全性、稳定性拉到更高水平。真正做出价值的关键,不是买几台车就能跑起来,而是把“人—车—系统—现场”协同机制搭建好:流程怎么分工、路径怎么让行、任务怎么派发、异常怎么处理、人员怎么培训、现场怎么改造……这些才决定协同作业能否顺畅落地。

  一、先把“协同”定义清楚:分工不是各干各的,而是互相补位

  AGV擅长:固定或半固定路线的高频搬运、24小时稳定执行、标准动作一致性、数据可追溯、减少等待与空跑。

  人工擅长:非结构化环境判断、临时决策、复杂装配/拣选、柔性操作、异常快速处置、沟通协调。

  因此,协同的核心思路是——让AGV接管“运输与衔接”,让人专注“价值作业与判断”。常见的分工方式包括:

  人拣选、AGV搬运:仓库里人从货架拣货到周转箱/托盘,AGV负责把箱/托盘送到复核区、打包区或产线。

  AGV拉动、人工装卸:AGV到达工位后停靠,人工完成上下料或扫描确认,AGV再把物料送往下一站。

  人处理异常、AGV跑标准流:AGV执行标准任务,遇到拥堵、障碍、缺料、呼叫等触发人工介入。

  人机交替节拍:比如产线旁的物料补给,AGV按节拍到站,人按节拍完成补给动作。

  把分工设计成“补位”关系,协同才不会变成“互相等”“互相挡”。


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  二、协同的底座:调度系统把“人、车、任务”串成一条链

  WMS(仓储管理)/MES(制造执行)/HIS(医院信息)等业务系统:产生订单、工单、领料、配送等需求。

  WCS/调度系统(车队管理):把需求拆成可执行任务,分配给某台AGV,规划路径、控制交通、处理冲突。

  现场终端:工位屏、PDA、呼叫按钮、电子看板等,供人工确认、呼叫、放行、异常上报。

  协同的关键在于:

  任务不是“人喊一声车就来”,而是系统知道“什么时候该来、来哪儿、带什么、到站后谁确认、确认后去哪里”。

  为了做到这一点,系统通常会设置:

  任务优先级:产线缺料紧急 > 出库发货 > 内部转运 > 空车回充等。

  任务合并与拆分:同区域多点位需求可合并路线;超重/超尺寸任务拆分处理。

  工位节拍约束:AGV到站太早会挡人,太晚会断料,因此要与节拍对齐。

  人机确认机制:到站后人工扫码/按键确认,系统才允许AGV继续或完成交接。

  当“任务链路”闭环,人机协同就从经验驱动变成规则驱动,稳定性会大幅提升。

  三、现场如何让行:人车共存的“交通规则”必须明确

  很多项目失败不是技术不行,而是现场没有交通秩序:AGV走着走着被人堵住,人推车走着走着被AGV吓一跳。要实现协同,必须把“人车混行”当成交通系统来设计。

  1)区域划分:把混行变成“可控混行”

  常见做法是把场地划分为:

  AGV主干道:优先保证通行,尽量避免人工停留。

  人工主作业区:拣选、装配、操作集中区,AGV以低速、避让为主。

  交接缓冲区:用于上下料、交接确认,避免占用主通道。

  会车/避让区:设定会车点,减少随机堵塞。

  充电/换电区:独立隔离,减少干扰。

  这样做的目的,是把“随机冲突”变成“规则冲突”,系统才能调度得动。

  2)速度与优先级:让人觉得“可预期”

  在人密集区域,AGV要限速、加大避障距离、减缓转弯。

  在主通道和封闭区域,可适当提高速度,但要确保急停距离满足安全要求。

  设定“谁让谁”的规则:通常是人优先,但在特定封闭通道可设置AGV优先并通过隔离保证安全。

  3)可视化提示:让协同“看得懂”

  地面标识(行走方向、禁停区、交接区)

  灯光/声音提示(转弯提示、到站提示、低电提示)

  工位看板(下一台车到站时间、任务内容、是否需要人工确认)

  人对系统的信任,往往来自“看得懂、躲得开、不吓人”。

  四、交接怎么做才不乱:标准化“到站—确认—离站”动作

  人机协同最容易出问题的环节就是交接:托盘没放好车就走、箱子放反导致扫码失败、人工没确认车一直等、车停的位置挡了工位……解决的办法不是“多提醒”,而是把交接动作做成标准流程。

  一个成熟的交接流程通常包含:

  到站定位:AGV精准停靠到预设点位(可用二维码/反光板/SLAM定位等),确保上下料空间。

  到站提示:灯光/语音/工位屏提示“车已到位,请交接”。

  防呆设计:比如托盘限位、料箱定位槽、机械顶升到位检测、重量/光电检测等,避免“放歪也能走”。

  人工确认:扫码或按键确认装卸完成,系统记录操作者、时间、物料信息。

  离站放行:确认通过后AGV才离站,若超时未确认触发提醒或升级处理。

  这里有个核心点:

  交接必须“可检测、可追溯、可复盘”。只有这样,出了问题才能定位到是流程、设备还是人员操作。

  五、异常如何协同:把“停摆”变成“可恢复”

  现实场景里,异常一定会发生:通道被临时占用、货物掉落、AGV误报障碍、工位临时改动、网络波动、定位漂移、电量不足……协同能力强的系统,不是从不出错,而是出错后能快速恢复。

  1)异常分级:什么情况要人介入?

  可以把异常分为三类:

  可自恢复:短暂障碍,AGV等待几秒或绕行即可。

  需要人工放行:比如临时占道但很快可清理,人工确认后放行。

  需要人工处理并重新派单:货物掉落、托盘破损、工位无法接收等。

  系统应提供清晰提示:

  “为什么停”“需要你做什么”“做完怎么让车继续”,而不是让现场人员猜。

  2)快速恢复工具:别让现场靠“经验拍脑袋”

  常见的现场工具包括:

  现场呼叫/放行按钮

  PDA一键“暂停/继续/重派”

  电子看板显示堵点与车队状态

  管理端可视化地图(拥堵、任务、低电、故障分布)

  让异常处理“有工具、有步骤、有记录”,协同才稳定。

  六、对人的要求:培训不是背手册,而是建立“共识与习惯”

  很多企业引入AGV后,最大的变化不是设备,而是现场人的习惯。要让协同顺畅,需要把培训做成“可执行的现场规则”:

  通道禁停:主通道不堆货、不停手推车、不临时摆放包装物。

  交接标准:放置方向、限位方式、扫码顺序、确认动作统一。

  呼叫与放行:什么情况下呼叫车、什么情况下放行、谁有权限操作。

  异常上报:遇到车停住先看提示再处理,不随意推车、搬车、遮挡传感器。

  安全距离:不从车头前方抢行,不在车身转弯半径内停留。

  培训的目标不是让每个人懂AGV原理,而是让大家形成“共同的现场语言”。比如一句话就能说明白:

  “主通道红线内不停车,到站必须扫码确认,异常先看屏幕提示。”

  七、硬件与安全:协同的底线是“可控风险”

  人机协同必须把安全放在第一位,常见安全措施包括:

  多重感知:激光雷达/视觉/超声/防撞条等组合,避免单点失效。

  安全急停:车体急停按钮、现场急停按钮、系统紧急停机。

  限速策略:不同区域不同速度,靠近人群自动降速。

  警示系统:转弯灯、行驶灯、蜂鸣提示、投影光带(提示行驶路径或安全区)。

  安全评估与验收:按现场风险点做评估,明确责任边界与应急预案。

  协同做得好,现场会出现一种很直观的感受:

  人不需要“躲着车”,车也不会“吓到人”,彼此都在规则里运行。

  八、协同落地的关键步骤:从试点到规模化的路线

  选对试点场景:优先选“路线清晰、需求稳定、收益明确”的搬运链路。

  流程先行:先把任务链路、交接点、异常处理流程定下来,再谈设备数量。

  现场改造与标识:通道、交接区、缓冲区、会车点一次性规划好。

  系统对接:把WMS/MES与调度系统打通,做到任务闭环与追溯。

  人员培训与试运行:用一套简单规则让现场跑顺,问题记录、快速迭代。

  指标化复盘:看人等车时间、车等人时间、拥堵点、异常频次、准时率等。

  复制扩展:从一条链路复制到多链路,从单班复制到多班,从单区域扩到全厂/全仓。

  协同不是一次性交付,而是“跑起来—暴露问题—迭代规则—持续优化”的过程。

  九、常见协同难题与解决思路

  难题1:AGV经常堵在通道里,人也过不去

  解决:增加会车/避让区;主通道禁停落地;调度加入拥堵预测与绕行策略;交接区外置缓冲。

  难题2:车到站后人工不及时处理,车队排队

  解决:工位节拍对齐;到站提醒升级(看板+语音);设置超时自动转派;明确工位责任人。

  难题3:交接错误导致错料、漏扫、追溯困难

  解决:防呆结构+到位检测;扫码与确认强绑定;系统记录操作者与时间;异常自动锁单。

  难题4:现场人员抵触,觉得被“管得更严”

  解决:先让AGV解决“最累最烦”的环节;把规则做简单;用数据证明减少无效搬运与加班;让一线参与规则制定。

  AGV与人工协同作业的目标,不是让现场变得更复杂,而是让系统把重复运输、路径规划、任务衔接、数据记录这些“机器擅长的事”接过去,让人把时间放在判断、操作、品质和异常处理上。只要分工清晰、系统闭环、交通有序、交接标准、异常可恢复、人员习惯建立起来,协同就会从“能跑”变成“好用、耐用、越用越顺”。