机场货运站每天处理大量行李集装箱(ULD,Unit Load Device,如P6P集装箱,长3.2m,重1.5吨)。ULD需要在行李分拣厅和停机坪之间的卡车或拖车上装卸。传统方式由工人驾驶叉车或使用手动液压车完成,需要2人配合(一人开车,一人指挥),且工人需要进入卡车车厢操作,存在安全隐患(被货物砸伤或跌落)。AGV叉车可以实现ULD的自动装卸车,替代人工操作。本文以成都蓉希智能在某国际机场货运站的试验项目为例,详细解析ULD识别定位、与卡车对接、安全互锁等关键技术。
一、ULD识别与定位
ULD的外形有标准规格(如P6P为长方形,长3.2m×宽2.2m×高1.6m),但不同航空公司的ULD可能有细微差异。成都蓉希智能的AGV叉车配备3D视觉相机(双目结构光,安装在前叉上方),视野范围2m×1.5m。AGV行驶到ULD附近后,相机拍摄ULD的侧面,通过点云匹配识别ULD的类型(P6P、AKE等)和精确位置(X、Y、Z坐标,以及偏转角)。然后,AGV将货叉对准ULD底部的叉槽(标准ULD有2-4个叉槽)。定位精度±10mm,足以安全叉取。对于没有叉槽的ULD(如软包),AGV使用抱夹属具(需更换上装)。识别时间<2秒。
二、与卡车/拖车的对接
卡车的尾板高度不一(距地面0.8-1.5米),且卡车的停靠位置可能存在偏差(前后±0.5米,左右±0.2米)。AGV叉车通过以下步骤实现自动对接:1)AGV通过激光雷达扫描卡车的轮廓,识别尾板的位置和高度;2)AGV自动调整货叉举升高度,使其与尾板平齐(误差±10mm);3)AGV缓慢行驶(0.1m/s)进入卡车车厢,货叉上的激光测距传感器实时监测前方距离,防止碰撞;4)将ULD推入卡车时,推杆上的力传感器监测阻力(正常阻力<100N),如果阻力异常增大(可能ULD卡滞或与车厢壁碰撞),系统立即停止并报警。AGV还与卡车的气囊悬挂系统通信(如果卡车配备),在装卸时自动降低车尾高度,减少坡道角度。
三、安全互锁
ULD装卸涉及AGV、卡车、人员三方,安全互锁至关重要。成都蓉希智能的安全方案:1)AGV与卡车的驻车制动互锁:AGV在开始装卸前,通过无线信号检查卡车是否已拉手刹。如果未拉手刹,AGV拒绝作业并报警。2)与尾板状态互锁:AGV检查卡车尾板是否已完全放下并锁定。如果尾板未到位,AGV不进入车厢。3)人员检测:AGV前后激光雷达设置3米安全区域,一旦检测到人员进入,立即停车。4)AGV上安装防坠落传感器(倾角计和激光测距),如果检测到ULD在货叉上有滑落倾向(如倾斜>5°),自动夹紧或报警。5)紧急停止:AGV和卡车旁都设有急停按钮,按下后AGV立即停车。
四、实际案例:某国际机场货运站试验
该机场年货邮吞吐量100万吨,ULD处理量大。在货运站进行ULD自动装卸车试验:部署1台成都蓉希智能的AGV叉车(货叉型,负载2吨),在真实作业环境中完成了100次ULD装卸。结果:平均单次装卸时间3分钟(从AGV到达卡车尾板到卸下ULD离开),与人工操作(2人配合约2.5分钟)相当,但AGV无需人工进入车厢,安全性更高。试验中未发生ULD滑落或碰撞事故。机场货运站负责人表示,AGV适合用于夜间或恶劣天气(如大雨)时的无人化作业。机场计划在2027年正式引入10台,用于T2航站楼的ULD处理。
五、效率与成本
人工装卸一个ULD需要2人配合(司机+指挥),人力成本约40元/次(含工资和福利)。AGV装卸的边际成本仅为电费(约2元/次)和折旧(约5元/次)。按每天装卸200个ULD计算,AGV方案年节省人力成本约(40-7)×200×365≈240万元。10台AGV的投入约300万元,投资回收期约15个月。此外,AGV避免了人工操作可能造成的ULD损坏(每个ULD价值数千元)。
总结:机场ULD的自动装卸车是AGV叉车的新兴应用。成都蓉希智能的3D视觉识别、与卡车对接和安全互锁技术,实现了安全高效的自动化作业,为机场货运站降本增效提供了可行方案。


