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移动机器人将大有可为

移动机器人是由计算机控制,具有移动、自动导航、多传感器控制、网络交互等功能,在实际生产中最主要的用途是搬运,可以说只要有搬运需求的地方,就有移动机器人的应用可能。

对于移动机器人来说,底盘是非常重要的执行机构,负责机器人的运动和转向,是机器人的执行机构。在智能化浪潮的推动下,移动机器人市场持续升温,也催生出了移动底盘这一细分品类。

履带、轮式——移动底盘的两大结构

机器人底盘承载了机器人本身的定位、导航及避障等基本功能,可帮助机器人实现智能行走。随着移动机器人应用场景和服务模式的不断扩展,基于机器人底层应用进行上层开发的移动底盘需求也越来越强。

目前市面上的移动机器人底盘主要分为履带式及轮式机器人底盘两种结构。

履带式机器人底盘主要应用于特种机器人身上,具有牵引力大、不易打滑、越野性能好等优点,可适用于野外、城市环境等,能在各类复杂地面运动,例如沙地、泥地等,但速度相对较低,且运动噪声较大。

轮式机器人底盘则主要应用于工业物流及商业服务机器人身上,例如物流搬运机器人和送餐服务机器人等大多使用了轮式机器人底盘结构,轮式机器人底盘具有运动速度快,运动噪音低等优点,适合一般室内外场景的应用。

而轮式机器人底盘又有前轮转向后轮差速驱动、两轮驱动+万向轮、四轮驱动之分。

1、前轮转向+后轮驱动,前轮转向+后轮驱动的轮式机器人底盘主要采用电缸、蜗轮蜗杆等形式实现前轮转向,后轮只要一个电机再加上差速减速器,便可完成机器人的移动要求。具有成本低、控制简单等优缺点,但缺点在于转弯半径较大,使用相对不那么灵活。

2、两轮驱动+万向轮,两轮驱动+万向轮可根据机器人对设计重心、转弯半径的要求,将万向轮和驱动轮布置不同的形式,结构及电机控制也相对简单,机器人灵活性较强,且算法易控制。

3、四轮驱动,四轮驱动在直线行走上能力较强,驱动力也比较大,但成本过高,电机控制较为复杂,为防止机器人打滑,需要更精细的结构设计。

除了驱动部分外,移动底盘需要集结激光雷达、视觉、超声波、红外传感器等众多不同的传感器,技术商们要使用相应的算法及软件进行融合。可以说,完成了底盘的工作,基本上相当于完成了机器人本体开发工作的70%左右,底盘研发能力,无疑将机器人行业准入门槛调到了一个相当高位置。

降低市场门槛 商用服务成主要领域

而专业移动底盘企业的出现,无疑降低了移动机器人行业的进入门槛,也对移动机器人的规模化应用起到了一定的推动作用。

目前来说,市场上移动底盘企业主要都是面向服务机器人市场和特种应用行业,工业领域虽然也有,但是很少,这主要是因为工业领域AGV应用已经十分成熟,企业众多,技术积累也十分丰富,因此产品大多都是直接面向终端应用的成品,专用底盘提供商在这块市场相对来说并没有什么竞争力。

服务机器人领域是目前底盘厂家主要的市场,服务机器人是一个新兴的领域,大家都处在摸索阶段,而专用底盘的出现能够在节省了开发时间、成本的同时,也能加快产品研发速度,抢占服务机器人高速增长的市场风口。因此随着服务机器人应用场景和服务模式的不断扩展,基于机器人底层应用进行上层开发的服务机器人底盘需求越来越强。

此外,值得注意的是,一些底盘厂商正在逐步向终端产品提供商转变,前面提到,完成了底盘的工作,基本上相当于完成了机器人本体开发工作的70%左右,而剩下的30%对于已经掌握核心技术的底盘厂商来说并不算难事,只需要再搭载一些应用设计就能开发出具体的应用产品。所以,当前很多厂商在自身底盘技术的优势下开始选取一两个方向推出自己的服务机器人产品。

事实上,移动底盘想要作为一个产业获得快速发展还面临着一些问题,例如在成本方面,目前市面上对于功能要求越高的机器人,底盘的价格也相对越高,这在一定程度上会影响应用端的接受程度,机器人底盘要想自身获得突破并带动服务机器人商业化落地,低成本趋势必不可免。其次是技术问题,现在,服务机器人底盘普遍采用通用底盘,但随着细分化发展越来越成熟,根据不同场景对底盘的需求也将各不相同。也就是说,未来底盘或许会朝着专用化、定制化和高性能方向发展。在此情况下,我国企业还需解决传感器融合等技术问题。

在使用视觉导航的基础上,移动机器人( AGV )还可以增加惯性运行导航,适应各种起伏和颠簸的路线,保证运行时的准确性。与以往采用激光、惯性、磁条等导航方式的移动机器人( AGV )相比,成本低、精度高。

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