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機器人|中國物流移動機器人核心配套件發展綜述( 二 )

軟件機器人重器控制器中國物流


分三步走的“制造強國”戰略一直到2045年 ， 在未來十年 ， 傳統產業轉型升級的需求依然旺盛 ， 依然是移動機器人產業發展的良好時期 。 筆者認為：企業整合、供應鏈細分將是未來的發展趨勢；在國家“兩業融合”政策驅動下 ， 產品制造與設備運營一體化的商業模式會越來越明顯；專注營銷和產品服務的公司會越來越多；在技術層面上 ， 依托5G技術的“云化”調度方式將會被用戶逐漸接受 ， 系統支持遠程運維、預防性維護等技術將會被關注 。


二、 物流移動機器人核心配套件分類
物流移動機器人系統由固定部分與移動部分組成 。 其中 ， 固定部分即地面系統（Stationary system） ， 包括上位調度系統、導航系統、充電系統及通信系統；移動部分即為移動機器人單機 ， 包括車體、驅動裝置、導航裝置、通信裝置、車載控制系統、安全防護裝置、執行機構等 ， 如圖1所示 。

圖1物流移動機器人系統組成
物流移動機器人上位調度系統是根據業務流程對多臺移動機器人進行任務優化排序 ， 車輛動態分配、路徑動態規劃 ， 在不同的應用中 ， 采用的調度策略各不相同；地面導航系統為移動機器人提供導航定位信號 ， 即根據不同的導航方式 ， 在運行區域地面或周圍布置相應的導航標識 ， 機器人通過識別標識實現主動導航定位 。 也有不常用的被動導航系統 ， 即由地面導航系統直接確定單機位姿；供電系統是為物流移動機器人提供或補充動力的系統 ， 根據單機不同的供電方式進行設備數量及能力配置；通信系統是用于上位調度系統與移動機器人之間 ， 調度系統與其他相關外圍系統及設備之間的信息交互 ， 可采用不同的傳輸方式（有線、無線、紅外、載波等） 。 物流移動機器人車體即機械本體 ， 是移動機器人的基礎構件 ， 依據承載物料的重量、尺寸等條件設計制造；驅動裝置是實現物流移動機器人行駛及轉向的機械裝置的統稱 ， 除電機、減速箱、驅動輪等主要傳動部件外 ， 還包括伺服控制器及其附屬的傳感器件；導航裝置即移動機器人獲取導航定位信號的傳感器 ， 不同的導航方式采用不同的傳感器；車載控制系統是控制移動機器人手動或自動行駛的硬件及軟件的總稱 ， 主要負責實現導航計算、路徑跟蹤、運動控制等功能；電源裝置是移動機器人的動力源及附屬裝置的總稱 ， 一般是指蓄電池（鉛酸、鎳氫、鎘鎳、鋰離子等）及車載充電連接裝置 ， 也有特殊應用的其他方式 ， 如：超級電容、感應式（無接觸）供電等；安全防護裝置是物流移動機器人實現主動防護的關鍵裝置 ， 包括接觸式與非接觸式 。 由系統組成來看 ， 物流移動機器人核心配套件（硬件及軟件）主要包含了以下部件、器件及軟件：機械類：機械本體（車體）、驅動總成、執行機構等；電氣類：蓄電池、無接觸供電（CPS）套件、充電設備、無線通信設備、車載控制器、伺服驅動器、激光雷達、衛星定位組件、慣性導航組件、RFID讀取器、二維碼讀取器、磁/電磁傳感器等；軟件類：上位調度、系統監控、車載控制、規劃工具、配置工具等 。
三、 國內物流移動機器人核心配套件市場發展
產業的長遠發展必須立足于自主創新 ， 擺脫對國外技術和產品的依賴是中國物流移動機器人產業健康穩步發展的必經之路 。 近5年尤其是中美貿易戰升級以來 ， 隨著國內物流移動機器人產業的快速發展 ， 包括核心配套件在內的產業生態圈已逐漸形成 ， 細分的供應鏈市場不斷完善壯大 ， 自主技術的國產配套產品已基本涵蓋了整機生產各個方面 。 1.發展階段及其特點國產自主技術物流移動機器人從一開始就走上了類似歐美的技術路線 ， 在1990年代 ， 開啟了自主技術的研發與應用 ， 最先被掌握的是控制軟件以及少量用于磁帶或電磁導航的專用傳感器 ， 再者就是能夠直接被采用的國產蓄電池和充電機 。 限于當時的年產量 ， 很多硬件并沒有進行產品化 ， 常以簡陋的PCB板直接面對用戶 。 而包括車載控制器、激光雷達、驅動總成、伺服控制器在內的主要部件仍然依賴進口 ， 使整機成本居高不下 。

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