单一的AGV只能搬运，无法执行抓取、装配等操作。将机械臂安装在AGV上，或者让AGV与固定机械臂协同，可以大幅扩展应用场景。本文介绍两类协同方案的实现方法和典型应用。
一、移动操作机器人：AGV搭载机械臂
在AGV车体上固定一台多关节机械臂，构成移动操作机器人。AGV负责将机械臂运送到不同工位，机械臂执行抓取、拧螺丝、检测等任务。协同控制要求：AGV到达指定位置后，必须稳定停车并调整姿态到正负五毫米以内，然后机械臂才能开始动作。AGV的悬挂系统需要锁止，防止机械臂运动时车体晃动。机械臂的电源取自AGV电池，需要评估电池容量是否足够。某航天零件厂使用两台移动操作机器人，在不同机床间转运工件并自动上下料，替代了四名工人。移动操作机器人的导航精度要求高，通常采用激光加视觉再加二维码的复合定位。
二、AGV与固定机械臂的握手对接
更常见的场景是AGV将物料托盘送到固定机械臂的工作站，机械臂从托盘上取走工件进行加工，加工完再放回托盘，AGV再运走。这需要精确的定位和握手时序。AGV到达工位后，向机械臂控制器发送“到达”信号，机械臂回应“准备就绪”，AGV才释放托盘锁定。机械臂取件时，通过视觉或力觉确认抓取成功，然后向AGV发送“取件完成”。AGV等待机械臂放回工件后，收到“放件完成”才驶离。每个步骤超时（如三十秒）则报警。某汽车零部件厂采用八台AGV与四台固定机械臂配合，实现了曲轴加工线的无人化，节拍提升百分之二十。
三、视觉引导与力控
由于AGV停车存在误差，机械臂不能盲目运动。需要在机械臂末端安装视觉相机，识别工件位置偏差，实时修正抓取轨迹。对于精密装配，还需要力控传感器，感知插入阻力，防止损坏工件。视觉引导算法采用眼在手或眼在外。实施中，通常将视觉系统与机械臂控制器直接连接，AGV只负责提供停车位置，不参与视觉处理。移栽精度可达正负零点一毫米。某电子厂用AGV加机械臂进行手机中框螺丝锁附，成功率达到百分之九十九点七。
四、安全互锁与区域防护
AGV与机械臂协同工作时，人员进入危险区域的风险增加。必须设置安全围栏或光栅。当AGV进入工作站后，区域内的光栅检测到人员立即停止所有运动。AGV与机械臂之间通过硬接线安全信号互锁，任何一方触发急停都会通知另一方停止。机械臂运动期间，AGV不能移动，防止两者碰撞。安全等级要达到性能等级。日常检查中测试互锁功能。
五、调度与任务编排
上层调度系统需要同时管理AGV和机械臂的任务。典型流程：AGV系统接到搬运任务，指派AGV去仓库取料；运送到加工站后，AGV停车并向机械臂系统发送“就绪”；机械臂系统按程序执行抓取加工；完成后通知AGV；AGV继续下一站。调度系统应能处理异常，如机械臂故障时重新指派AGV去其他空闲机械臂。可以使用制造执行系统作为总调度器，或者采用机器人控制器集成AGV调度模块。
六、选型注意事项
移动操作机器人成本较高（通常五十万以上），适合于需要高柔性、多工位的场合。AGV加固定机械臂成本较低，适合于批量大的生产线。选型时注意AGV的定位精度和稳定性。如果定位难以达到，可以增加辅助定位装置。成都蓉希智能提供AGV与各种品牌机械臂的集成服务，已有数十个成功案例。
