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
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产品 |
CVC700 AGV控制器 |
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尺寸 |
125*50*195mm |
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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; |
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定位精度 |
混合导航±0.05mm |
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支持运动方式 |
差速、单舵轮、双舵轮等 |
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开发 |
软PLC外部控制逻辑开发 |
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防护等级 |
IP65 |
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工作温度 |
-30℃~55℃ |
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存放温度 |
-40°C~70°C |
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标称电源电压 |
24V至48V |
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最小/最大电源电压 |
16.8 / 70V |
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模拟输入 |
11(0.2-11.0V) |
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通讯 |
Wi-Fi,蓝牙,3个CAN接口,2个LAN接口,RS232/422/485 数字输入:12(6个用作编码器输入) |
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输出 |
16最大连续电流:1.5/3A |
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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
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产品 |
ANT |
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尺寸 |
182*60*190mm(宽*高*长) |
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重量 |
1.1kg |
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功能 |
定位、控制 |
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运动学 |
差速器、全向 |
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最大速度 |
最大可达2.0m/s |
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定位精确度 |
±10mm ±1° |
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通讯 |
DI*8+DO*6 |
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定位频率 |
5Hz |
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避障频率 |
10Hz |
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路径跟随频率 |
10Hz |
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嵌入式计算机 |
工业级处理器 |
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工作电压 |
24V |
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电力消耗 |
<20W |
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工作温度 |
0°C到60°C |
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储存温度 |
-25°C到85°C |
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相对湿度 |
5%到95% |
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IP等级 |
IP20 |
3、仙工智能
表:SRC参数
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产品 |
仙知SRC-2000(S)控制器 |
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支持导航方式 |
二维码、激光、混合 |
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可达定位精度 |
反光板+二维码,±0.05mm |
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支持运动方式 |
双轮差动、差速、舵轮、麦克纳姆轮等 |
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开发方式 |
上位机或PLC开发 |
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防护等级 |
IP20 |
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通讯 |
2个CAN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。
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产品 |
MRC系列导航控制系统 |
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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 |
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支持运动方式 |
适配市面上几乎所有的底盘 |
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通讯 |
RS485/232/422,CAN DI*16+DO*16 |
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定位精度 |
±10mm |
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供电电压 |
(18-60)VDC |
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工作温度 |
-40°C到80°C |
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防护等级 |
IP65 |
5、对比总结
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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)



