重负载AGV的“蛋糕”好看不易吃

2020年8月4日 来源:高工机器人  浏览 715 次 评论(0)

据高工机器人产业研究所(GGII)发布的《2020年中国移动机器人行业调研报告》显示,截止到2019年末,国内AGV企业已经上升到190余家,但是这其中,大多数的企业都集中在百公斤到一吨左右的轻负载领域,重负载AGV企业少之又少。


是这块蛋糕不够大吗?


按照业内约定俗成的观点,AGV负载超过2吨即为重负载,其中各个行业的具体需求又不一样,普通制造业中一般为2吨到5吨,立体停车库一般为5吨左右,工程机械类、军工类5吨起步,港口码头的则是40吨起步。


所以,市场够大,只是较为分散,同时技术门槛的要求较高,有点类似于电力巡检行业,一般的企业做不进去,但是一旦做进去,上升空间较大。


从技术角度来讲,重负载AGV和轻负载AGV有着完全不同的技术难点,有点类似于关节机器人与桁架机器人的技术区别,如何保证大负载下的结构稳定才是核心,具体难点又细分为驱动方式、底盘设计、导航方式等三方面。





全向驱动方式



无锡恺韵来机器人董事长于振华表示:“重负载AGV由于运动惯性和体积的问题,是不会采取差速这种运动方式的,一般都是采用舵轮的方式,舵轮集成了驱动电机、转速电机、减速机等一体化的驱动机构,其集成化高、结构紧凑、适配性强且易于控制。”


相比于轻负载常用的差速,舵轮可以全向移动,不需要额外的拐弯半径,虽然全向驱动的麦克纳姆轮也能做到,但是麦轮由于材质问题,维保成本高且对地面有一定要求,并不是大众企业的,目前市面上麦轮做的较多、较好以汇聚自动化为代表。


于振华表示:“负载越大,一定程度上轮子的数量就越多,所以为满足大负载车身的稳定性,常见的双舵轮结构经常会升级为多组舵轮结构但相对应电机的组合控制难度会进一步加大,也就是如何进行舵轮的协同驱动,这个技术的准入门槛较高。”


驰众机器人总经理助理熊辉说道:“以驰众打造的200T重载AGV为例,采用了4组(8个转向轮)转向架作为动力,同时结合多伺服电机驱动技术有效系统控制精度、设备能耗、保证超高负载下受力均衡、彻底实现超大吨位物料在室内+室外两种复杂工况(高低温、淋雨、路面不平度)下的正常运转。”






底盘承重设计



不同于轻负载的轮轴承重,重负载AGV的承重能力是由整个车体来保证,所以从开始对车体的有限元设计就*重要,除了结构设计,、材料都是决定车体承重能力的关键。于振华讲到:“我们恺韵来的研发人员多是来自三一重工、徐州重工集团,具备深厚的重负载工程车辆设计经验。”


“我们有一套虚拟车身系统在研发的时候我们会将车体的承重、体积、速度和其运行时的惯量计算清楚,给出一定的空间,保证车体在现场的稳定。”于振华讲到。


重负载AGV的底盘除了要保证自身的重量之外,更多的是来自于其所需要顶升的物品重量。熊辉表示:“目前的顶升装置主要分为电缸和液压两种,5吨左右的都是采用多组电缸的方式,超过5吨一般都会采用液压的方式。”





混合导航方式



定位导航模块在AGV本体中占据*重要的位置,目前市面上常见的导航方式有磁条、二维码、激光(有反和无反)、惯性导航、GPS导航等等,重负载AGV又根据其使用环境的不同,采用不同的导航方式。


熊辉讲到:“考虑到运行的稳定性和性,我们一般会采取混合导航的方式。由于重负载的惯性问题,重负载AGV对于精度的要求没有那么高,轻负载AGV的定位精度要求在±5~10mm,而重负载的定位精度一般在±1cm。”


同时,于振华说道:“现在户外重负载AGV常见的都是惯性导航+GPS导航但是这种需要每隔1.5m打一个磁钉,对于环境的改造要求较大,我们恺韵来现在也在进行导航方式的更新与迭代,期望找到一种不需要大面积进行环境改造且保证车体的稳定、运行的导航方式。”


所以,导航方式的演变将是户外重负载AGV的一个技术进步方向。


后,重负载AGV技术难度高、市场空间大,但是同时对于企业的行业积累同样十分看重。当下而言,国内重负载AGV还是以老牌AGV企业和大型机械设备厂商为主。准入门槛的过高导致行业利润也较高,行业龙头振华重工港口AGV出货平均价为800万一台,而成本大概在350-400万,利润少达到100%,一般的AGV很难达到这个利润水平。


新基建下,重负载AGV在港口码头、军工、航天科工等场景也慢慢开始普及,这块市场蓝海如何开拓、何时开拓,将是。

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