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金陵智造舵轮系统:让驱动更简单也更强大
来源:郝瑞 518智能装备在线 | 作者:郝瑞 518智能装备在线 | 发布时间: 677天前 | 2505 次浏览 | 分享到:
众所周知,在移动机器人(AGV)最重要的核心部件之一驱动单元中,我们最为常见的有两种驱动形式,一种是差速轮驱动,另一种是舵轮驱动。由于差速轮对电机和控制精度要求不高,因而成本相对低廉,但对地面平整度要求苛刻,负重较轻,无法适应精度要求过高的场所。另一方面,由于差速轮本身不具备转向性,所以这种驱动类型的AGV无法做到而万向横移。相比传统AGV小车差速控制方式,舵轮集成化高,适配性强,配合控制器和低压伺服驱动器,可快速部署AGV、移动式机器人等。本文通过对金陵智造“一体化舵轮系统”的剖析,再次印证作为机器人系统内的核心技术之一——一体化舵轮系统的“硬核”之处。

  一丨引言

  众所周知,在移动机器人(AGV)最重要的核心部件之一驱动单元中,我们最为常见的有两种驱动形式,一种是差速轮驱动,另一种是舵轮驱动。由于差速轮对电机和控制精度要求不高,因而成本相对低廉,但对地面平整度要求苛刻,负重较轻,无法适应精度要求过高的场所。另一方面,由于差速轮本身不具备转向性,所以这种驱动类型的AGV无法做到而万向横移。相比传统AGV小车差速控制方式,舵轮集成化高,适配性强,配合控制器和低压伺服驱动器,可快速部署AGV、移动式机器人等。本文通过对金陵智造“一体化舵轮系统”的剖析,再次印证作为机器人系统内的核心技术之一——一体化舵轮系统的“硬核”之处。

  二丨舵轮介绍

  常见机器人运动模型:单舵轮、双轮差动、双舵轮、四驱麦克纳姆轮(由于篇幅有限,本文不预介绍)。以图为例,简要说明舵轮驱动的工作原理。

  直观地了解了舵轮的工作原理,就不难理解为什么加装了2个及2个以上舵轮的情况下,车子就可以实现沿任意方向直行,也就是平移,这样双舵轮或多舵轮驱动的AGV就可以通过十分狭小的空间,这点是差速轮技术所不具备的。

金陵智造一体化舵轮系统应用演示原地360度旋转(动态)

  配置了金陵智造一体化舵轮系统的AGV小车可实现零回转半径、侧移、全方位无死角任意“漂移”。可实现二维平面内的任意方向的移动功能,包括直行、横行、斜行、任意曲线移动、原地360°等全向移动形式。

  三金陵智造一体化舵轮系统优势

  江苏金陵智造研究院有限公司借助航天军工技术的沉淀,以“军转民”技术转化,开发的“一体化舵轮系统”更加完美的诠释的舵轮在移动机器人应用的技术优势。
  以产品营造服务深度,创造效率价值。金陵智造舵轮系统为应用端的使用做了充分的准备,为客户打造最便捷的使用条件,每个产品出厂前已完成舵轮系统的参数匹配调试及零位校准工作,用户无需二次调试及零位标定,达到即插即用的便捷方式。
  金陵智造一体化舵轮系统技术完全自控,并取得多项专利。典型特点如下:
  1)超低速
  通过采用基于永磁同步电机的空间矢量控制三环全数字控制方式,对系统进行负载惯量匹配性设计和优化,保证了舵轮系统最低速度可达0.1m/min,适用于各类高精度停车和装备对接的场景。

   2)高精度
  通过稳态速度波动抑制技术、动态跟随误差抑制技术、速度环和电流环带宽提升技术等,能够将产品稳态精度和动态速度跟随误差均控制在10rpm以内,很好的保证了AGV行驶的平稳性和横移的直线一致性,当遇到障碍物或地面不平整时,舵轮能够快速稳定的克服外界干扰,保证行驶速度和转向角度的精确跟随,保证AGV快速、准确、平稳的运行。

  3)定制化解决方案
  金陵智造研究院依托自主开发的舵轮系统产品,能够为客户提供基于舵轮系统的整套控制系统解决方案。通过集成4、6、8、10、12甚至更多舵轮的多种运动控制算法,可实现移动装备平稳、准确的横移、原地自旋以及行进中转向等功能。实现狭小空间中大型超重物料转运和高精度对接的目的,广泛应用于航空航天、港口物流、重型机械等领域。典型场景如下:
  ① 低安装高度重载AGV:12T负载以内高度控制在300mm以下,适用于工程机械、变压器等重型设备转运及装配车间
  ② 大型重载移动平台:10T以上负载,适用于航空航天、军工、轨道交通等行业的大型装备的转运及装配车间
  ③ 高精度对接移动平台:适用于航空航天、军工等高精度控制场合

  四丨持续技术创新,提升企业核心竞争力

  金陵智造研究院在舵轮驱动控制技术方面不断探索和进取,目前他们也在进行全新系列升级产品的开发,其中,新一代一体化舵轮系统将以更小的回转半径、更高的防护等级和更优的使用维护性来满足复杂路况、多场景应用需求;驱控一体化差速驱动轮系统为小型标准AGC、AGV提供全新驱动理念和产品,为行业应用快速布置和实施提供有力支撑。

  编者语:技术的发展永无止境。金陵智造用事实告诉我们,技术是企业安身立命的根本。无论老企业谋创新还是新企业闯市场,只有牢牢抓住技术这条生命线,才能勇立潮头、引领行业。掌握一流技术,才能打造企业核心竞争力。


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