ChinaAutoRegs｜GB/T 20721-2022英文版翻译 自动导引车 通用技术条件
Automatic guided vehicles-General specifications
CONTENTS
Foreword IV
1 Scope 1
2 Normative References 1
3 Terms and Definitions 1
4 Product Classification 2
5 System Composition 3
6 Technical Requirements 3
7 Test Methods 11
8 Inspection Rules 18
9 Marking, Packaging, Transportation and Storage 19
Annex A (Normative) Loading System 21
Annex B (Normative) Application Security 22
Annex C (Normative) Ground Conditions and Hazardous Areas 23
Bibliography 24
1 范围
本文件规定了自动导引车的产品分类 、技术要求 、试验方法 、检验规则及标志 、包装 、运输 、贮存 ． 本文件适用于仓储、产线、运输 、制造业等领域的自动导 引车的设计、制造、检验等 ．
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必 不可少的条款 其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用 于本文件 不注目期的引用文件，其最新版本〈包括所有的修改单〉适用于 本文件 ．
GB/T 191 包装储运图示标志
GB/T 2423.55 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Eh ：锤击试验
GB/T 4208 外壳防护等级(IP 代码〉
GB/T 5226.1-2019 机械电气安全 机械电气设备 第 1部分：通用技术条件
GB/T 10827.1-2014 工业车辆 安全要求和验证 第 1部分：自行式工业车辆（除元人驾驶车 辆、伸缩臂式叉车和载运车〉
GB/T 15706 机械安全 设计通则 风险评估与风险减小
GB/T 16855.1 机械安全 控制系统安全相关部件 第 1部分：设计通则 GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.3 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验
GB/T 17626.4 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
GB/T 17626.5 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌〈冲击〉抗扰度试验 GB/T 17626.6 电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度 GB/T 17626.8 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验
GB/T 17626.11 电磁兼容 试验和测量技术 电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验
GB/T 17799.2 电磁兼容 通用标准 工业环挠中的抗扰度试验 GB/T 17799.4 电磁兼容 通用标准 工业环境中的发射 GB/T 18849 机动工业车辆 制动器性能和零件强度
GB/T 20138 电器设备外壳对外界机械碰撞的防护等级 (IK 代码〉
GB/T 26154-2010 装配机器人 通用技术条件
GB/T 27544-2011 工业车辆 电气要求
GB/T 27693 工业车辆安全 噪声辐射的测量方法
3 术语和定义
GB/T 5226.1-2019 界定的以及下列术语和定义适用于本文件．
3. 1
自动导引车 automatic guided vehicle;AGV
具备物料运输或操作能力 ，以轮式移动为特征，基于环境标记物或外部引导信号 ，沿预设路线运动
的自主移动设备．
3.2
运行模式 rnnni.ng mode 单一自动导引车执行运动指令的方式 。 注 2 包括手动方式、自动方式、离线自动方式等 ．
3.3
与宇航方式 navigation mode
自动导引车在运行区域中实现自动行驶的方式 ．
3.4
装载方式 loading mode
自动导引车为运输货物的需求所提供的承 戴及货物交换方式 。
3.5
额定负载 rated load
自动导引车在正常工况下，能确保标称性能参数，所允许的最大载荷 ．
3.6
额定速度 rated sp能d
自动导引车在额定负载下能长期稳定运行的最大标称速度 。
4 产品分类
4 .1 接导航方式分类
按照感知信号，包括 ： 一一电磁导航； 一一磁导航 ； 一一光学导航 ； 一一无线电导航 z 一一激光导JJ/i. I 一一惯性导航 z 一一视觉导航 ； 一一混合导航 s 一一其他导航 ．
4.2 按驱动方式分类
按照轮式移动方式分类，包括 2
一一单轮驱动 s 一一双轮驱动 ； 一一多轮驱动 ．
4.3 按驱动结构分类
按照驱动结构分类，包括 ： 一一差速结构 5
一一许它轮结构 z 一一麦克纳姆轮结构 z 一一履带结构 z 一一车桥结构 ．
4.4 接装载方式分类
按照装载方式分类，包括 ： 一一举升式 ； 一一牵引式； 一一背负式 s 一一移载式 ； 一一叉取式 ； 一一其他．
5 系统构成
自动导引车由机械本体、控制系统、电源系统、定位导航系统、驱动系统、装载系统、安全防护系统 、 通信系统和人机交互系统掏成，如图l所示。
法 ：饥饿本体是指承载结构 ．
图 1 自动导引车构成
6 技术要求
6. 1
外现与结构要求
6. 1.1
外观要求
自动导引车外观应符合以下要求 z
a) 表面没有明显的凹痕、划伤、裂缝 、变形和污溃 ； b) 表面色泽均匀，不应有起泡 、龟裂 、脱落和磨损现象z c) 金属零部件没有锈蚀 ；
d) 开关、操作健 、指示灯、插座等有明确标志 z
e) 产品有标牌和商标；
f) 涉及安全相关的有明确警示标识 。
6. 1.2
结构要求
自动导引车结构应符合以下要求 ：
a) 按照制造商批准的设计图样和工艺文件进行制造 z
b) 布局合理，装配方便，易于维修保养 ；
c) 零部件配合可靠，内部走线整洁 、固定可靠，接插件搭接良好可靠 ；
d) 所有紧固部分元松动，关键紧固部位做好划线标 识，活动部分润滑和运转状况良 好，减振可靠 ， 液压连接可靠 s
e) 结构上的安全防护装置连接可靠，功能正常 ；
£) 具有足够的强度，静载承受 1.25 倍额定负载z
g) 没有造成危险的锐边或棱角 ；
h) 开关、按钮、手柄等装置的位置合理 、操作方便 。
6.1.3 防护能力要求
6.1.3.1 外壳防护等级
应符合 GB/T 4208 的要求。室内型电控部分防护等级应不低于 IP3X，室外型电控部分防护等级 应不低于 IP54.
6.1.3.2 外壳抗损能力
非金属外壳应符合 GB/T 20138 中IK03 要求。
6.1.3.3 零部件
电气部件防护等级应满足 GB/T 4208 的要求 。
6.2 接口要求
6.2.1 电源接口
电池组的输出接口应采用插接连接方式 ，不准许焊接或者导线搭接，其接口防护等级应不低 于 IP2X.
6.2.2 外部通信接口
－宜采用无线串 口、光、以太网、蜂窝移动等通信接口 。
6.2.3 其他接口
宜具有若干个调试接口 、无线或有线手动操作装置接口 ．
6.3 功能要求
6.3.1 机械本体
6.3. 1.1 自动导引车本体应保证在正常运行时产生的扭曲和变形 足够小，避免发生功能故障 。
6.3.1.2 本体覆盖物应采用避免可能引发危险的形状，覆盖物应具有坚固的结构，以防止与其他物品发 生碰撞而产生功能故障．
6.3.2 控制系统
6.3.2. 1 控制装置
控制装置应具有防振动功能，避免产生的振动对设备造成损害或出现功能 故障． 操作商板应采用易观察、易操作结构，避免操作人员产生误操作 ．
6.3.2.2 运行模式
运行模式可具有自动方式 、手动方式 、离线自动方式等执行运动指令的方式，方式切换按照 GB/T 5226.1一2019 的要求，应防止操作者意外触及导致方式切换．与安全相关的部分应至少满足 GB/ T 16855.1 中 PLb 的要求．运行模式主要包括以下几种方式 ．
a) 自动方式：在自动运行方式下，自动导引车应能接收系统的管理及指令分配 ，按照规划的路径 执行任务 ．
b) 手动方式：在手动控制方式下 ，自动导引车应能在符合要求的地面上运动；手动控制应使用制 造商提供的操作面板或专用手控装置（包括有线或无线 〉，且无线手动控制装置应采用工业级 产品E在该方式下不能对操作者产生风险，应按照 GB/T 15706 进行风险分析．
注 2 该方式适用于自动导寻 ｜ 车的检修、调试以及紧急状态．
c) 离线自动方式 ：在离线自动方式下，自动导引车以单机为运行单元，不受调度系统管理，在规定 的范围内，按规划的路径完成相应的任务 当自动导引车不接受调度系统管理时，在条件允许 情况下，宜接受调度系统的交通管制指令以确保运行安全 ．
将自动导引车的手动方式切换为自动方式时，应人工选择自动方式，再按下启动按钮，自动导引车 才能进入自动方式 当自动导引车在自动方式下运行时，如果将切换为手动方式，调度系统应确保对其 所在区域锁闭，避免手动操作中的人员或自动导 引车与其他运行中的自动导引 车发生碰撞 ．
6.3.2.3 运动控制
应具有启动 、停止 、急停、复位〈停止后恢复运行〉等运动控制功能 。
运动控制〈包括速度控制 、转向控制等〉 系统与安全相关的部分应至少满足 GB/T 16855.1 中 PLc 的要求。如果通过障碍物检测装置来实现自动导引车安全停车时，运动控制系统与安全相关的部分应 至少满足 GB/T 16855.1中 PLd 的要求．
6.3.2.4 负载处理
负载搬运装置的设计应使得自动导引 车在任何运行模式下，不应产生因负载移动导致的任何危险 ， 且负载系统应符合 GB/T 10827.1-2014 中 5,3 的要求．
注：包括在急停和负载转移情况 下．
6.3.3 电源系统
6.3.3.1 供电方式 供电方式可包括 ：
a) 电池供电s
b） 感应式供电 E
c) 线缆直接供电 z
d) 混合式供电 ．
6.3.3.2 充电方式 充电方式可包括 ：
a) 自动充电s
b) 手动充电s
c) 电池交换．
6.3.3.3 功能
电源系统宜具有如下功能：
a) 具备自动克电的功能；
b) 电量低于预设周值时，自动导引车停止，提示充电并告警，仅孚动操作才能恢复运转工 作状态 z
c) 为避免人员由于意外接触电池及其充电系统的充电连接而造成的危险，自动充电系统〈不包括 防止人员接触的母线〉设计成仅当自动导引车与充电系统连接时才能激活 F
dr 在开放式交变磁场供电方式下 ，制造商向用户提供电源生成磁场的相关安 全数据，确保不对环 境中的人员造成危害；
e) 制造商应根据用户需求选择合适的电池及克电设备 ，具体应符合以下要求 ： 一一采用自动充 电方式，在运行环境中保证一定的充电时间，可持续 24 h 工作； 一一果用于动充电方式，电池每次充满电可保证至少一个工作班次的要求 ．
6.3.4 定位导航系统
6.3.4.1 导航方式 包括但不仅限于 以下导航方式 。
a) 电磁导航：在自动导引车的行驶路径上预埋金属线，并给金属线加载 一定频率的电流，通过自 动导引车上的电磁感应线圈来感应金属线上的磁场的强弱 ，进行识别和跟踪 ．
b) 磁导航 ＝在自动导引车的行驶路径上铺设或预埋磁带 、磁钉，通过自动导引车上的磁导航传感 器，感应地面磁介质的磁场强度，进行识别和跟踪 。
c) 光学导航：自动导引车在运动过程中，通过自身携带的光学传感器，利用物理光学测量的方法 ， 获得导航装置和参考表面之间的相对运动的程度〈速度和距离〉，进而确定相对位置和姿态信 息，如通过色带 、线条进行导航等 。
d） 无线电导航g 利用无线电技术，接收端通过测量自身与若干个发射端的角度和距离等参数，获 取自身的相对位置和姿态信 息，如卫星导航 、地面无线电导航 、超宽带导航等 。
e) 激光导航：利用二维或三维激光扫描传感器，测量周边物体反射的光束，计算自身与周边物体 之间的角度和距离，从而获得自身的相对位置 激光导航包括有反光板方式和无反光板方式 ．
£) 惯性导航 ：利用惯性元件来测量自动导引 车本身的加速度，经过积分和运算得到速度和位置 。
g) 视觉导航：利用二维或三维视觉传感器，获得周边景物的图像或视频等信息，经过滤波 、变换等 方法提取相应特征，从而获得自身相对位置 ．
h) 混合导航 ：以上 a） g）两种及以上导航方式的混合使用 ．
6.3.4.2 定位导航 自动导引牢的定位导航中不同功能模块应符合以下要求 。
a) 初始定位2 根据不同的导航方式 ，自动导引车可在当前位置点自动／人工输入方式在取初始位 置信息，或是通过低速运行一段距离后自动 ／手动毅取初始位置信 息。
b) 自主定位2 自动导引车可进行初始定位，在运行时应能实时定位，适时上报当前位置 、方向等倍 息至调度系统．
c) 路径规划：自动导引车根据定位信息，应能进行轨迹规划和运动控制 ．
d) 定位丢失恢复：在定位丢失的情况下，自动导引车在一定时间内能够自动／手动查找到当前的 位置信息，并恢复运行 ．
注：注意避免激光导航 、无线电导航信息对称布置带来的定位风 险．
6.3.5 驱动系统
6.3.5.1 移动部分
移动部分可由车轮／屉带 、制动器 、驱动装置 、传动装置 、连接机构 、悬挂装置 、速度检测器〈码盘等〉等构成
驱动部件与地面的接触材料应为耐磨材料．电机和减速器配合以保证在允许负载内的额定速 度 。制动器应在急停和控制信号切断制动器电源以及系统断 电时起作用．
6.3.5.2 驱动方式
包括但不仅限于以下驱动方式 ：
a) 单轮驱动：使用单个轮子提供驱动力的方式 ；
b） 双轮驱动 2 使用两个轮子提供驱动力的方式 ；
c) 多轮驱动：使用两个以上轮子提供驱动力的方式 。
6.3.5.3 制动方式 制动应包括以下方式 。
a) 紧急制动 g 指安全装置触发对自动导引车提供的紧急制动 紧急制动器应确保自动导引车本 体在与障碍物之间的撞击之前使其停止。
b） 停车制动：用于减慢或停止自动导 引车的装置 。当运行的自动导引车停止时，应有措施防止因 外力或地面不平造成的自动导引车移动 。
c) 驻车制动 ：系统断电或长期处于停 止状态时制动，特别是当自动导引车停车在一定的坡度上 ， 应能稳定停止。
以上所有制动方式可共用一个制动器，也可采用多个制动器 ． 按照 GB/T 15706 进行风险评估，其制动系统应符合以下条件 z a) 在切断制动器电源供电时，自动导引车启动制动s
b) 考虑负载 、速度、摩擦力 、坡度和磨损等因素，障碍物出现在检测范围内 ，自动导引车停车 ；
c) 在制造商规定的最大坡度上，通电或者断电均能够保持自动导引车处于最大允许负载状态时 ， 不发生移动 z
d) 在失去速度控制或转向控制时 ，自动导引车启动制动z
e) 自动导引车的制动器应符合 GB/T 18849 的要求z
自动导引车在运行中制动时，应能保持运动姿态且不失控 ．
6.3.6 装载系统
装载系统应符合附录 A 的相关规定．
6.3.7 安全防范系统
6.3.7.1 醺碍物检测
障碍物检测装置分为接触式和非接触式 。关于自动导引车障碍物检测的应用安全应符合附录B 的相关规定．
自动导引车的障碍物检测装置应符合以下要 求．
a) 自动导引车应在主要运行方向上安装障碍物检测装置 ，且这些障碍物检测装置应符合以下 要求 ＝
一一自动导引车运行状态下，障碍物检测装置检测范围至少要涵盖车体自身及其负载的全部 宽度；
一一如果使用非接触式障碍物检测装置，确保自动导引车在与人或其他障碍物接触之前停车 ； 一一非接触式障碍物检测装置可具 有减速区域和紧急停止区 域，但是，当人或其他障碍物进入
减速区域时，采用控制系统控制减速或停车；当人或其他障碍物进入紧急停止区 域时，采 用紧急停车 ；
一一对于司在接触式障碍物检测装置，根据现场应用的实际情况，可选择激光 、红外、超声或其他检测传感器，当速度大于 0.3 m/s 或负载超过 200 kg 时，控制系统与安全相关的部分应 至少符合 GB/T 16855.1中PLc 的要求；
一一非接触式障碍物检测装置对应用环境中所有材料的物体均具 有足够的检测范围 z
一一接触式障碍物检测装置防 止当自动导引车碰撞人或其他障碍物时产生伤害或故障，当自 动导引车与人或者其他障碍物发生碰撞时，碰撞条的最大触发力不应超过 22 N；当发生 撞击时，如果允许自动恢复运行，则应在障碍物离开至少 2 s 后再恢复运行 z
一一非接触式障碍物检测传感器能 监测行驶路径 同时，在自动导引车启动之前检测该区域 ， 以便在移动之前检测到进入行驶路径的人及物体 ；
一一非接触式障碍物检测传感器的紧急 停止区域有效感应距离大于自动导引车紧急停车所需 的距离。
b) 其他障碍物检测装置的与安全相关的部分〈如转弯的侧面保护〉应至少符合 GB/T 16855.1 中
PL. 的要求．
c) 运行模式为自动方式或离线自动方式情况下 ，障碍物检测装置不应在任何情况下以任何方式 关闭．
d) 当自动导引车不能符合 a） 的要求〈如装有叉臂的 自动导引车，接近装载货物和存放站的自动 导引车〉，有被困人员无法逃商时，该方向上的最大速度应限制在 0.3 m/s 并在对应侧600 mm 范围内提供停车措施，这种装置的安全相关部分应至少符合 GB/T 16855.1中PL. 的要求。
e) 如果障碍物检测装置无法在可预见的 工作条件下保证人与物的安全〈如自动导引车侧面防撞 条的行程太短〉，则增加其他方法〈如通过指定 一个危险区〉以保证人与物的安全 ．
I) 手动情况下，抑制障碍物检测装置不 低于障碍物检测装置 PL 等级要求 。
6.3.7.2 急停装置 自动导引车应具备急停装置 ．
急停装置应安装在便于操作的位置 ，急停装置的要求应满足 GB/T 5226.1-2019 的要求。 急停装置应是 0 类或 l 类的停止，当它被触发时自动导引车应立即停车 。急停装置恢复后应经人
工确认复位 急停装置复位不应重新启动设备，而是只允许再启动．
6.3.7.3 3笛光告警
自动导引车应具有声光告警系统，以提醒自动导引车周围的人及时发现正在接近的自动导 引车． 自动导引车声光告警系统应符合 GB/T 5226.1-2019 的要求，且具备以下功能．
a) 障碍物检测告警z 当自动导引车检测到远距离减速区内出现障碍物时，声光告警提示：当障碍
物消失时，告警取消 。
b) 转向告警 ：自动导引车执行转弯动作时，提前发出声光告警；转弯动作结束后，关闭告警．
c) 启动告警 ：在自动导引车从休眠或非活动状态远程重新启动之前，应启动声光告警，表示自动 导引车即将在自动控制下运动。告警光应在自动导引车运行趋近的方向上易于看到 ．
d) 运行告警z 在所有自动导引车运动过程中，应开启声光提示，且不能被手动关闭。
e) 变向告警 z 在倒车或行驶方向改变时，运动中的自动导引车应提供与 d）不同的警告声光指示 ．
f) 故障告警g 当出现故障时，应提供声光告警以提醒人员，包括以下情况 ： 一一路径参考丢失或偏离预定的轨迹 ；
－一失去速度控制 ；
一一需要合格操作员干预的其他控制系统故障 ．
g) 电量告警：当电池电量不足时自动导引车应有声光告警〈包括在非自动运 行状态下〉 ．
6.3.7.4 失速保护
自动导引车的运行速度超出可控范围 即为失速状态，处于失速状态的自动导引车应自动停止运行 ，
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GB/T 20721-2022
发出警报信息，等待人工介入处理 ．
6.3.7.5 通信中断保护
当自动导引车与通信网络系统 中断通信超过一定时间时，自动导引车应自动停止运行，发出警报信息，如在一定时间内通信中断恢复，自动导引车应 自行恢复运行
注z 通信中断的时间由制造商自行设定．
6.3.7.6 导航丢失保护
导航丢失保护包括导航误差超限保护和地标丢失保护 ． 导航误差超限保护指自动导引车在自动运行状态下，车体位置及姿态超出实际规划监测的最大位
置偏差值时的保护机制，最大位置偏差值 由制造厂商根据应用环境情况设定 。 地标丢失保护指在具有地标属性的导航方式中，自动导引车在经过的路段内，没有检测到地标信息
的保护机制 偏差值由制造厂商根据应用环境情况设定．
当自动导引车在运行过程中出 现导航丢失保护时 ，自动导引车应立即停止运行，发出告警信息，等 待人工介入处理．
6.3.7.7 保护电路与系统安全分析 保护电路与系统安全分析应符合 z
a) 在自动导引车的系统 设计时，要对因控制部件故障或程序故障而产生的潜在危险进行分 析，适
当增加保护电路，以验证与设计相关的所有潜在危险a
b) 自动导引车急停时的反向电动 势及反向电流不会 对其本身产生影响 ；
c) 对于电池管理系统，保护电路将 电池保持在其正常工作电压阔值范围内进行充电，如果超过正 常限值，保护电路将限制或关闭充电或放电，以防止意外发生 ．
6.3.8 通信系统
通信系统叮选用定点光通信，工业级 WiFi 或者蜂窝式移动通信 网络．
6.3.9 人机主E系统
6.3.9.1 液晶触摸屏交互 至少满足以下要求 z
a) 显示调度系统任务状态 ；
b） 显示自动导引车运行状态 ；
c) 显示自动导引车安全状态、传感器状态 s
d) 显示故障信息；
e) 设备简单控制 ．
6.3.9.2 指示灯交互
指示灯颜色和状态宜按照 GB/T 5226.1-2019 的要求进行选择 ．
6.3.10 自动导引车管理系统
6.3.10.1 远程升级
自动导引车宜具有远程升级固件程序，包括嵌入式级程序 。
6.3.10.2 异常告警
自动导引车处于异常状态时，应自动向调度系统上 报告警信息，并在本机显示屏上显示告警信息．
6.4 性能要求
6.4.1 额定负载
应符合制造商声明的数值，在额定负载的情况下 ，自动导引车能够正常运行 。
6.4.2 额定速度
应符合制造商声明的数值，允许误差为土 5%.
6.4.3 停止精度
应根据应用需求确定，允许误差为土 5%.
6.4.4 续航时间
应符合制造商规定的 最小连续工作时间。
6.4.5 噪声
自动导引车空载运行声压级不应超过 75 dB.
注：若自动导寻｜车仅被允许在限制区域内使用，此条不适用 ．
6.5 电源适应性要求
充电站应满足 GB/T 5226.1一2019 中 4.3.2 的要求。 自动导引车本体应满足 GB/T 5226.1一2019 中 4.3.3 的要求。
6.6 电磁兼容性要求
应根据制造商要求和产品特点，选择 GB/T 17799.2 、GB/T 17799.4 中适用条款 。
6.7 环境适应性要求
6.7.1 地面环境适应性要求 自动导引车应在满足 以下要求的地面上运行 。
a) 平面度：自动导引车运行应能通过平面度 在 1 m2 范围内不小子 3 mm 的路面，自动导引车应 能实现可控的额定速度行驶 ．
b) 路面坡度 ：自动导引车运行应能通过坡度不小子 0.05 的路面，自动导引车应能实现可控的额 定速度行驶 自动导引车应能在路面坡度不小子 0.01 停车点可靠停止．
c) 台阶芮度：自动导引车应能通过台阶高度不小子 5 mm 的路面，应能实现可控的额定速度 行驶．
d) 拘槽宽度：自动导引车应能通过沟槽宽度不小子 8 mm 的路面，应能实现可控的额定速度 行驶．
6.7.2 气候环镜适应性要求
自动导引车在表l环境条件使用 、运输和贮存时，应能保持正常 ．
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