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为什么国内重负载AGV厂家这么少?

2020-07-30 09:12 性质:转载 作者: 高工移动机器人 来源: 高工移动机器人
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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...

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,并不是大众企业的首选,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,同时结合伺服电机驱动技术,有效提升系统控制精度、降低设备能耗、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,所以从最开始对车体的有限元设计就非常重要,除了结构设计,工艺、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,保证车体在现场的安全稳定。”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本体中占据非常重要的位置,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安全性,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、安全运行的导航方式。”

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。

最后,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,利润至少达到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,将是重点。

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