智能物流

[连载]AGV/AMR行业技术分析-核心零部件分析

ainet.cn   2025年01月03日

3.3 核心零部件分析

3.1.1 控制器

1、NDC

1996年,科尔摩根NDC将激光导航AGV带入中国市场,自此引领了AGV在中国市场的发展。经过25年的耕耘,科尔摩根NDC在中国市场已发展了超过20家合作伙伴,涉及中国最主流AGV厂商、新兴电商与传统叉车巨头厂商。

科尔摩根最新的NDC8控制系统可以使用多种成熟的导航技术,包括且不限于激光反射板导航、自然导航、二维码导航、磁钉导航、磁带和磁感应线导航,另外还支持混合导航。从而满足多重环境变化下对AGV及其移动机器人的使用需求。近期升级后的激光反射板导航更是在维持超高精度的前提下,大幅减少反射板的使用数量,最少仅需两个反射板便可进行定位与导航功能,提升了项目便捷性及减少了整体实施周期,拓展了适应性并节约了成本。

NDC8控制系统支持最新升级的CVC700控制器,可以实现在严苛环境下的稳定运行,支持IP65及-30℃~55℃的运行环境,另外具备更高的处理器和加大的运行内存,提升了整个系统的响应能力且接口的扩容性得到了进一步的提升。

表:NDC参数

产品

CVC700 AGV控制器

尺寸

125*50*195mm

支持导航方式

激光反射板导航、自然导航、二维码导航、磁钉导航、磁带和磁感应线导航、混合导航;

定位精度

混合导航±0.05mm

支持运动方式

差速、单舵轮、双舵轮等

开发

PLC外部控制逻辑开发

防护等级

IP65

工作温度

-30℃~55℃

存放温度

-40°C~70°C

标称电源电压

24V至48V

最小/最大电源电压

16.8 / 70V

模拟输入

110.2-11.0V)

通讯

Wi-Fi,蓝牙,3个CAN接口,2个LAN接口,RS232/422/485

数字输入:126个用作编码器输入)

输出

16最大连续电流:1.5/3A

优势

坚固的硬件-承受振动,温度变化,湿度和灰尘

2、BlueBotics

BlueBotics成立于2001年,2009年正式进入AGV领域,主要业务市场在欧洲和美国。去年开始,BlueBotics正式进入中国市场,目前已经与同普电力达成战略合作伙伴关系。BlueBotics的核心业务是导航技术,该公司提出了ANT®,其创新的导航解决方案在中高端叉车AGV市场极具竞争力。

ANT®是一个智能组件,使自动引导车辆、平台或机器人找到和导航在已知的独立空间,而不需要任何额外的基础设施。他们使用周围的自然特性来确定他们在哪里,他们在准确的目的地,巧妙地避免任何障碍。核心传感器、编码器和pre-fitted安全激光扫描仪结合数据,可实现精度±10mm。

表: ANT参数

产品

ANT

尺寸

182*60*190mm(宽*高*长)

重量

1.1kg

功能

定位、控制

运动学

差速器、全向

最大速度

最大可达2.0m/s

定位精确度

±10mm

±1°

通讯

DI*8+DO*6

定位频率

5Hz

避障频率

10Hz

路径跟随频率

10Hz

嵌入式计算机

工业级处理器

工作电压

24V

电力消耗

20W

工作温度

0°C到60°C

储存温度

-25°C到85°C

相对湿度

5%95%

IP等级

IP20

3、仙工智能

表:SRC参数

产品

仙知SRC-2000(S)控制器

支持导航方式

二维码、激光、混合

可达定位精度

反光板+二维码,±0.05mm

支持运动方式

双轮差动、差速、舵轮、麦克纳姆轮等

开发方式

上位机或PLC开发

防护等级

IP20

通讯

2CAN接口

RS232/485 for BMS*1

RS485*3

DI*11+DO*10

4、科聪

科聪成立于2015年,是一家以AGV自主导航控制器为核心产品的整体解决方案提供商,主营业务为AGV导航控制器的生产与销售。其控制器产品功能覆盖几乎所有的定位导航与运动控制模式。截至目前,科聪的控制器已被业内300多家移动机器人厂商所采用,客户涵盖各大主机厂、整机厂商及系统集成商。

一般而言, AGV主要分为分为车体、导航、控制及调度四大部分,除了机械车体部分属于硬件,后面三大部分均为软硬件相结合,统称为自动化套件,它们都是通过操控AGV/AMR控制器来实现。

控制器,是AGV/AMR的核心,也是整个移动机器人产业链国产化率和专业化程度相对较低的部分。AGV控制器的发展分为三个阶段,第一个阶段是早期的单片机系统,对于单片机系统来说,其算力方面受限严重。

随着激光、视觉SLAM导航的出现,传统单片机系统已经无法满足需求,这时候就出现了控制器的第二阶段,即PLC+工控机的解决方案。但是这种解决方案,属于简单的功能拼接,在实际应用中,存在不可靠、不稳定、数据多次解析、无法标准化和后期维护困难等的问题。

从原理开始研制拥有自身核心技术的专业AGV控制器。

对控制器而言,其有三个重点,导航定位功能、运动算法能力以及相应二次开发的能力。

且随着AGV/AMR在智慧物流领域的应用愈发广泛,企业对AGV的智能化要求越来越高,除了精准到5mm级别的移动定位外,AGV还要具备栈板识别、3D视觉避障、料笼识别等功能,且AGV控制器,已不是简单对单一产品进行控制,而是必须能通过技术能力,让更多的用户可以简单、方便和快捷的使用控制器产品,实现各种类别的AGV/AMR作业。

科聪在其控制器中配备了全自主研发的二次开发平台,采用符合IEC61131-3标准的梯形图(LD)、功能块图(FBD)、结构化文本(ST),可以做到向导式的实行移动机器人的整体功能。

产品

MRC系列导航控制系统

支持导航方式

市面上大部分的导航方式和多种方式混合导航

支持运动方式

适配市面上几乎所有的底盘

 

 

通讯

RS485/232/422CAN

DI*16+DO*16

定位精度

±10mm

供电电压

18-60VDC

工作温度

-40°C到80°C

防护等级

IP65

5、对比总结

产品

运动控制

定位精度

通讯协议

防护等级

安全防护

其他功能

提供服务

产品策略

NDC

CVC700

几乎所有运动方式

自然导航

±10mm

以太网、CAN、RS485/232/422

IP65

激光、防撞条

3轴陀螺仪

合作开发AGV

控制器+核心零部件+解决方案,不造整车,与集成商合作

ANT

loc+

支持双舵轮、差速轮等运动形式

自然导航

±10mm

以太网、CAN、RS485/232/422

IP30

激光、防撞条

模拟轨迹跟踪

提供基本技术支持

控制器+解决方案,不造整车

仙知SRC

差速轮

混合导航+反光板

±5mm

以太网、CAN、RS485/232/422

IP20

激光、防撞条

惯性导航元件

底盘解决方案

以标准底盘产品为主,控制器为辅

科聪

MRC5000

支持所有运动方式

激光+二维码

±5mm

以太网、CAN、RS485/232/422

IP65

激光、防撞条

3轴陀螺仪

底盘解决方案、技术支持

控制器+解决方案、不造整车

从参数上看:

国内外AGV产品差距不明显;

从调研的现场实际应用看:

定位精度相同(近)的工况,导航定位的效率,NDC与ANT产品在定位速度上优于国产控制器产品。

从提供服务上看:

NDC提供了完善的解决方案,依照其提供方案可以快速研发成功AGV产品,缺点是成本较高。

从性价比出发,

科聪可以提供一些国产化的方案。服务于产品思路接近NDC.

ANT有集成商提供技术支持。

仙知的功能较为完善,但缺少完整的解决方案指导文档。其产品定位偏向于服务机器人(性能定位、IP防护、EMC角度考量)

从开发角度看:

NDC、科聪、ANT的产品对于有PLC基础的电气工程师比较容易上手。仙知的产品适合有软件基础的工程师使用。

(来源汽车物流行业的技术应用)

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