移动机器人运动模式有哪些?各自有什么优缺点?其市场方向又如何发展?

   日期:2020-10-12     作者:工业品商城    浏览:0    
核心提示:仙知机器人CEO赵越讲到:目前来看,差动形式最为普遍,而叉车类一般会采用舵轮,这两者都是带有转弯半径的,没有转弯半径的就是四驱型和双舵轮,这其中四驱型的麦克纳姆轮最为出名,也最为金贵。不同车型的控制算法难度也不同,差动最为成熟,四驱最难。 米其林工程机械轮胎产品线全球副总裁Bruce Brackett表示,MEMS?4系
       仙知机器人CEO赵越讲到:“目前来看,差动形式最为普遍,而叉车类一般会采用舵轮,这两者都是带有转弯半径的,没有转弯半径的就是四驱型和双舵轮,这其中四驱型的‘麦克纳姆轮’最为出名,也最为金贵。不同车型的控制算法难度也不同,差动最为成熟,四驱最难。”
      米其林工程机械轮胎产品线全球副总裁Bruce Brackett表示,MEMS?4系统不仅帮助客户管理轮胎本身,还包含矿场运输系统的关键部分。可在提高安全性、生产力和可靠性的同时,降低车辆维护和轮胎使用成本。
  双轮差动,这是当前最为普遍的一种移动机器人运动方式,双轮差动是指在移动机器人车体左右两侧安装差速轮作为驱动轮,其它车轮均为随动轮。差速轮不需要配置转向电机,它本身不能旋转,转向时的半径,速度、角速度都是靠内外驱动轮之间的速度差来实现转向。
  这种运动方式的优点在于灵活性高,并且对电机和控制精度要求不高,成本相对低廉,且功耗低、续航时间长。但是对地面平整度要求较高,负重一般在1吨以下。
   作为市场上唯一能按每条轮胎序列号分别记录数据的TPMS系统,MEMS?4搭载了升级版的数据获取工具,能将数据实时传输至驾驶室和矿场控制室。新系统还为矿场不同部门制定了专用的报告和图表,定制的数据显示界面和易导出的数据可用于进一步分析。  
  还有一种就是采用舵轮作为运动方式,分为单舵轮和双舵轮。
  单舵轮车型多为前驱单舵轮,主要依靠移动机器人前部的一个铰轴转向车轮作为驱动轮控制转向,随动轮可以可根据实际承重进行添加,单舵轮转向驱动的优点在于结构简单、成本低、载重大。
  且由于是单轮驱动,无需考虑驱动电机的配合问题;对地面要求相对较低,适用于广泛的环境和场合。与其它车型相比,单舵轮车型由单舵轮牵引行进,灵活性相对较差,能实现的动作相对简单,叉车通常采用此种方式。
   其中,加速表能提供关于车辆和轮胎使用情况的精确数据,为运输路线的设计和优化提供参考。如果轮胎逐渐升温,自卸车可行驶到路况相对不太恶劣的路线上,或让卡车在长短路线上交替行驶来尽量减少事故和所需维护,该温度监控功能将在2018年启用。  
  双舵轮型转向驱动的优点是可以实现360°回转功能,也可以实现万向横移,灵活性高且具有精确的运行精度。缺点是两套舵轮成本较高,而且AGV运行中经常需要两个舵轮差动,这对电机和控制精度要求较高,而且因为四轮或以上的车轮结构,容易导致一轮悬空而影响运行,所以对地面平整度要求严格。
   据米其林介绍,MEMS?4能够实现的主要功能除卡车位置和状态分享、电子围栏外,还包括车辆路线分析和轮胎管理功能。
  但是由于底部轮子更多,受力更均衡,所以这种驱动方式的稳定性比单舵轮型AGV更高。一般使用在重载潜伏式AGV或停车机器人,适用于大吨位的物料搬运、汽车制造工厂、停车机器人等场景。
据了解,米其林露天矿山轮胎都预留了新系统的安装位置,传感器可快速且安全地安装在轮胎上。原有数据迁移至新系统也相当容易,将有米其林专业工程师在全球范围内提供远程或现场协助,确保作业团队能正常使用。客户可通过购买或租用两种方式来获取新系统。
  很多场景的空间较小,所以不会给机器人留出转弯半径,所以这种情况下麦克纳姆轮较为适用,麦克纳姆轮的优点在于精度高、灵活性高,但是其“金贵”,其对地面的平整性要求极高,且内部滚珠损耗较快,一般三个月到半年就要进行更换,更为关键的是,其造价过高,好的麦克纳姆轮单轮就要过万,一般的企业根本用不起。
  相比于轮式驱动,履带式机器人底盘对道路的适应性显然更强,所以其更适合野外、城市的户外环境等,这种驱动方式牵引力大、不易打滑、越野性能好,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,且能耗较高,一般是室内轮式的4~5倍。
  松灵机器人CEO魏基栋讲到:“户外场景下,客户除了履带式机器人外,还有一种选择就是充气轮胎式的机器人,同样可以适配较为坎坷的道路,此外室外场景由于要面对雨、雪等恶劣环境,所以是对机器人的防护等级要求较高。”
  除了军工用的特种机器人,近年来农业上对履带式机器人的需求也在不断加大,主要负责农产品的搬运和农田的巡检工作。
 
 
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