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移動底盤

發布日期:2020-11-25

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對於移動機器人來說,底盤是非常重要的執行機構,負責機器人的運動和轉向,是機器人的執行機構。在智能化浪潮的推動下,移動機器人市場持續升溫,也催生出了移動底盤這一細分品類。

履帶、輪式——移動底盤的兩大結構

機器人底盤承載了機器人本身的定位、導航及避障等基本功能,可幫助機器人實現智能行走。隨著移動機器人應用場景和服務模式的不斷擴展,基於機器人底層應用進行上層開發的移動底盤需求也越來越強。

目前市麵上的移動機器人底盤主要分為履帶式及輪式機器人底盤兩種結構。

履帶式機器人底盤主要應用於特種機器人身上,具有牽引力大、不易打滑、越野性能好等優點,可適用於野外、城市環境等,能在各類複雜地麵運動,例如沙地、泥地等,但速度相對較低,且運動噪聲較大。

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輪式機器人底盤則主要應用於工業物流及商業服務機器人身上,例如物流搬運機器人和送餐服務機器人等大多使用了輪式機器人底盤結構,輪式機器人底盤具有運動速度快,運動噪音低等優點,適合一般室內外場景的應用。


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而輪式機器人底盤又有前輪轉向後輪差速驅動、兩輪驅動+萬向輪、四輪驅動之分。

1、前輪轉向+後輪驅動,前輪轉向+後輪驅動的輪式機器人底盤主要采用電缸、蝸輪蝸杆等形式實現前輪轉向,後輪隻要一個電機再加上差速減速器,便可完成機器人的移動要求。具有成本低、控製簡單等優缺點,但缺點在於轉彎半徑較大,使用相對不那麽靈活。

2、兩輪驅動+萬向輪,兩輪驅動+萬向輪可根據機器人對設計重心、轉彎半徑的要求,將萬向輪和驅動輪布置不同的形式,結構及電機控製也相對簡單,機器人靈活性較強,且算法易控製。

3、四輪驅動,四輪驅動在直線行走上能力較強,驅動力也比較大,但成本過高,電機控製較為複雜,為防止機器人打滑,需要更精細的結構設計。

除了驅動部分外,移動底盤需要集結激光雷達、視覺、超聲波、紅外傳感器等眾多不同的傳感器,技術商們要使用相應的算法及軟件進行融合。可以說,完成了底盤的工作,基本上相當於完成了機器人本體開發工作的70%左右,底盤研發能力,無疑將機器人行業準入門檻調到了一個相當高位置。

降低市場門檻 商用服務成主要領域

而專業移動底盤企業的出現,無疑降低了移動機器人行業的進入門檻,也對移動機器人的規模化應用起到了一定的推動作用。

企業

主要產品

現狀

思嵐科技

 雅典娜Athena

2013年成立,在機器人自主定位導航及核心傳感器方麵擁有豐富的研發和實踐經驗。其移動底盤產品主要麵向服務機器人行業。

科沃斯

敏寶

家用掃地機領軍企業,近期開始拓展商用服務市場,敏寶是其推出的麵向商業服務行業的首款通用化底盤。

布科思

海龜Turtle

2014年成立,擁有多年的模式識別以及機器人核心算法的研發經驗。公司主要業務集中在搬運機器人、消毒機器人及移動底盤領域。

鬆靈機器人

戶外通用底盤SCOUT

2017年成立,曾開發過停車機器人產品,後轉向戶外通用底盤開發。

仙知機器人

AMB係列無人搬運底盤

2015年成立,以移動機器人控製與調度為核心,在商用和工業物流領域都有相關產品,移動底盤是其業務板塊之一。

雲跡科技

水滴 WATER

2014年成立,商用機器人研發商,擁有多款服務機器人產品及移動底盤產品。

普諾思博

EVO係列

2012年成立,曾推出過工業和服務行業移動平台,現業務方向開始向商用清潔機器人領域拓展。

EAI科技

EAIBOT SMART

2015年成立,激光雷達傳感器及智能移動係統提供商,在激光導航技術的基礎上推出了係類移動平台產品。

煜禾森

FR係列、MID係列

2013年成立,專注於特種機器人底盤,履帶式及輪式結構產品均有。

極創機器人

KOMODO係列

2014成立,專注於機器人底盤研發,擁有多個係列多款機器人底盤產品,主要麵向特種行業應用。

金智達機器人

輪式&履帶式底盤

2018年成立,針對機器人特種應用行業提供解決方案,主要提供履帶式、輪式機器人底盤。

木蟻機器人

M8DP 100kg移動機器人底盤

2016年成立,高端自主移動機器人平台,激光SLAM導航機器人打造者。小尺寸底盤中負載最大的自主移動機器人。

斯坦德機器人

Oasis 300/600

2016年成立,產品以兩款通用化移動平台為主,在此基礎上根據項目需求做定製化設計,主要麵向3C行業。

表:國內部分移動底盤廠商(本表粗略統計,如有未完善之處,請指正!)

目前來說,市場上移動底盤企業主要都是麵向服務機器人市場和特種應用行業,工業領域雖然也有,但是很少,這主要是因為工業領域AGV應用已經十分成熟,企業眾多,技術積累也十分豐富,因此產品大多都是直接麵向終端應用的成品,專用底盤提供商在這塊市場相對來說並沒有什麽競爭力。

服務機器人領域是目前底盤廠家主要的市場,服務機器人是一個新興的領域,大家都處在摸索階段,而專用底盤的出現能夠在節省了開發時間、成本的同時,也能加快產品研發速度,搶占服務機器人高速增長的市場風口。因此隨著服務機器人應用場景和服務模式的不斷擴展,基於機器人底層應用進行上層開發的服務機器人底盤需求越來越強。

此外,值得注意的是,一些底盤廠商正在逐步向終端產品提供商轉變,前麵提到,完成了底盤的工作,基本上相當於完成了機器人本體開發工作的70%左右,而剩下的30%對於已經掌握核心技術的底盤廠商來說並不算難事,隻需要再搭載一些應用設計就能開發出具體的應用產品。所以,當前很多廠商在自身底盤技術的優勢下開始選取一兩個方向推出自己的服務機器人產品。

事實上,移動底盤想要作為一個產業獲得快速發展還麵臨著一些問題,例如在成本方麵,目前市麵上對於功能要求越高的機器人,底盤的價格也相對越高,這在一定程度上會影響應用端的接受程度,機器人底盤要想自身獲得突破並帶動服務機器人商業化落地,低成本趨勢必不可免。其次是技術問題,現在,服務機器人底盤普遍采用通用底盤,但隨著細分化發展越來越成熟,根據不同場景對底盤的需求也將各不相同。也就是說,未來底盤或許會朝著專用化、定製化和高性能方向發展。在此情況下,我國企業還需解決傳感器融合等技術問題。

 






作者:王天強
編輯:方楚楚