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AGV驅(qū)動輪——多樣化下如何選擇？

時間：2023-09-06 14:27:13  瀏覽量：3154

在過去的幾年里，隨著AGV機器人的不斷演進(jìn)，對AGV的行走方式也做出了諸多探討，最終驅(qū)動系統(tǒng)以驅(qū)動輪+從動輪的結(jié)構(gòu)簡單、移動速度快、運行平穩(wěn)、成本低等優(yōu)勢成為移動機器人的應(yīng)用主基調(diào)。

AGV之所以能拖動成百上千公斤的重物以毫米級別的精度自主平穩(wěn)運行與AGV的“腿”即專用輪密切相關(guān)。常規(guī)AGV行走主要靠的是驅(qū)動輪+從動輪的共同作用，行走動力來自于AGV驅(qū)動輪，而從動輪起著承載重力和轉(zhuǎn)向靈活性的輔助作用。

AGV驅(qū)動輪——多樣化下如何選擇？

常見的AGV轉(zhuǎn)向驅(qū)動輪結(jié)構(gòu)主要分為以下四大類：

1、單舵輪型

單舵輪型AGV多為三輪車型(部分AGV為了更強的穩(wěn)定性會安裝多個從動輪，但轉(zhuǎn)向驅(qū)動裝置僅為一個舵輪)，主要是依靠AGV前部的一個鉸軸轉(zhuǎn)向車輪作為驅(qū)動輪，搭配后兩個從動輪，由前輪控制轉(zhuǎn)向。單舵輪轉(zhuǎn)向驅(qū)動的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、成本低，由于是單輪驅(qū)動，無需考慮電機配合問題，因三輪結(jié)構(gòu)的抓地性好，對地表面要求一般，適用于廣泛的環(huán)境和場合。缺點是靈活性較差，轉(zhuǎn)向存在轉(zhuǎn)彎半徑，能實現(xiàn)的動作相對簡單。

適用AGV類型：牽引式AGV、叉車式AGV。

適用場景：大噸位貨物搬運，適用場景廣泛。

2、雙舵輪型

雙舵輪型AGV為全向型AGV，車體前后各安裝一個舵輪，搭配左右兩側(cè)的從動輪，由前后舵輪控制轉(zhuǎn)向。雙舵輪型轉(zhuǎn)向驅(qū)動的優(yōu)點是可以實現(xiàn)360°回轉(zhuǎn)功能，也可以實現(xiàn)萬向橫移，靈活性高且具有精確的運行精度。缺點是兩套舵輪成本較高，而且AGV運行中經(jīng)常需要兩個舵輪差動，這對電機的運動控制算法要求較高，而且因為四輪或以上的車輪結(jié)構(gòu)，容易導(dǎo)致一輪懸空而影響運行，(對車體設(shè)計要求較高，需對舵輪設(shè)計懸掛浮動裝置，以克服地面不平所帶來的懸空打滑現(xiàn)象)所以對地面平整度要求嚴(yán)格。但是由于底部輪子更多，受力更均衡，所以這種驅(qū)動方式的穩(wěn)定性比單舵輪型AGV更高。

適用AGV類型：重載潛伏式AGV或停車機器人。

適用場景：大噸位的物料搬運，適用于汽車制造工廠、停車場等場景。

3、差速輪型

差速輪型AGV的結(jié)構(gòu)是車體左右兩側(cè)安裝差速輪作為驅(qū)動輪，其他為隨動輪，與雙舵輪型不同的是，差速輪不配置轉(zhuǎn)向電機，也就是說驅(qū)動輪本身并不能旋轉(zhuǎn)，而是完全靠內(nèi)外驅(qū)動輪之間的速度差來實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。這種驅(qū)動方式的優(yōu)點是靈活性高，同樣可實現(xiàn)360°回轉(zhuǎn)，但由于差速輪本身不具備轉(zhuǎn)向性，所以這種驅(qū)動類型的AGV無法做到萬向橫移。此外，差速輪對電機和控制精度要求不高，因而成本相對低廉，而缺點是差速輪對地面平整度要求苛刻，負(fù)重較輕，一般負(fù)載在1噸以下，無法適應(yīng)精度要求過高的場合。大家熟悉的亞馬遜KIVA機器人就是使用差速輪轉(zhuǎn)向驅(qū)動方式。

適用AGV類型：潛伏式AGV。

適用場景：適用于環(huán)境較好的電商、零售等倉庫場景。

4、麥克納姆輪型

麥克納姆輪設(shè)計新穎，這種全方位移動方式是基于一個有許多位于機輪周邊的輪軸的中心輪的原理上，這些成角度的周邊輪軸把一部分的機輪轉(zhuǎn)向力轉(zhuǎn)化到一個機輪法向力上面。簡單來說，就是在輪轂上安裝斜向輥子，通過協(xié)同運動以實現(xiàn)移動或旋轉(zhuǎn)。麥克納姆輪的優(yōu)點是具有10噸以上的載重能力，靈活性高，可以實現(xiàn)360°回轉(zhuǎn)功能和萬向橫移，更適合在高精度要求及有限空間內(nèi)的運動。缺點是成本相對較高，結(jié)構(gòu)形式相對復(fù)雜，對控制、制造、地面等的要求較高。

適用AGV類型：重載型移動平臺、戶外移動機器人

適用場景：飛機、高鐵等生產(chǎn)制造場景、戶外機器人運輸場景。不同的轉(zhuǎn)向驅(qū)動類型對應(yīng)著不同場景下的應(yīng)用需求，需要根據(jù)環(huán)境、負(fù)載等因素進(jìn)行綜合評估選定。根據(jù)應(yīng)用場景的環(huán)境需要，選用最合適的轉(zhuǎn)向驅(qū)動方式，只有這樣才能保證不同作業(yè)場景下AGV運行的可靠性、穩(wěn)定性和精確性。

注：

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