移动机器人底盘
移动机器人底盘作为核心执行机构,其设计与应用对于机器人的运动性能及场景适应性至关重要。让我们深入底盘的结构类型、技术原理、应用场景及市场概况。
一、主流结构类型与特点
在移动机器人底盘的结构类型中,舵轮式底盘因其独特的结构特点,被广泛应用于各类场景。单舵轮结构简单、成本低,适用于叉车等场景;双舵轮可实现360°回转及万向横移,灵活性极高,常见于中等载重的自动导引车(AGV);而四舵轮则支持横向/斜向运动,适用于重载高速搬运,但在路径跟踪稳定性方面仍需进一步优化。
差速驱动底盘则是通过两轮转速差实现转向,结构紧凑,常见于潜伏式自主移动机器人(AMR)。全向轮底盘通过特殊轮毂结构实现全方位移动,灵活性强,适用于狭窄空间。而履带式底盘则适应于沙地、雪地等复杂地形,但移动速度较慢,多见于特种机器人。
二、技术原理与控制系统
这些底盘的技术原理与控制系统也各具特色。运动学模型是核心,差速驱动则是通过左右轮速差异控制直线或转向运动,结合编码器数据实现航迹推算。伺服电机控制采用CAN总线协议与主控通信,支持高精度调速及力矩分配。部分重载AGV甚至通过液压驱动,实现底盘的自行举升,承载力可达吨级。
三、应用场景与市场概况
移动机器人底盘的应用场景广泛,工业物流是双舵轮AGV的主要应用领域,而四舵轮底盘则更适用于重载高速搬运。在服务机器人领域,扫地机器人采用轮足升降系统提升越障能力。在特种场景,如电力巡检机器人,搭载四驱差速底盘,适应户外复杂地形。
市场方面,2025年中国服务机器人市场中,物流及移动机器人占比23.26%,仅次于清洁机器人。供应链端提供多样化底盘解决方案,价格覆盖广泛,满足不同需求。
四、发展趋势
未来,移动机器人底盘将朝着更高精度、更高可靠性及全地形覆盖的方向发展。集成化设计将底盘与传感器(如激光雷达、RTK等)融合,提升自主导航能力。重载与轻量化的平衡也是一大趋势,液压驱动与轻质材料的结合将优化户外重载AGV的能耗与寿命。智能化控制也是未来的关键,通过开源SDK及ROS系统支持二次开发,扩展多场景应用。
移动机器人底盘技术正在不断进步,通过结构类型、技术原理、应用场景的多样化发展,正逐步实现高精度、高可靠性及全地形覆盖,推动工业与服务领域的智能化升级。