1移动机器人车体控制技术

在移动机器人的实际应用中，由于用户所需要运载的货物不同，经常需要更改传感器、驱动器的类型及数量。为了提高机器人研发设计的工作效率，增强产品的核心竞争力。新松AGV拥有多款具有自主知识产权的专用车体控制器及车体控制器软件，软硬件均采用模块式设计，仅需简单调整配置参数，即可快速地适配多种不同类型AGV车型的改变。

图1.1 移动机器人在汽车厂的应用

新松移动机器人控制系统包括车体控制器、安全设备、人机接口、无线电台、运动控制器、传感器、导航系统等器件组成。主控制器用于发布及接收指令，该控制器是专为移动机器人控制和应用而设计的处理器，适合在工业环境下使用，是移动机器人系统的主控制单元。安全设备直接与控制器中的安全线路连接，确保机器人对环境的安全。通过人机接口及无线通信，可以实时下达指令并观测运行状态。移动机器人主控制器通过接收导航系统及传感器数据，控制伺服驱动器及运动控制器进行执行操作。

新松移动机器人控制系统软件大量使用了工业自动化控制理论，可实现多种导航方式、多种轮系驱动、多种传感器的控制与应用。主控制器人机界面友好，使用简单且功能丰富，操作者可以通过交互界面实时观察机器人的运行状态。车体参数和程序可以通过无线通信的方式在控制台进行统一配置和更新。

图1.2 移动机器人车载控制系统

在移动机器人应用中，为了便于线路的改变，机器人的运动路线控制由控制台及控制台软件实现。控制台硬件采用工业计算机及外设组成，由电台基站与移动机器人无线通信，移动机器人可以在多个电台之间自动转换。

新松AGV在控制台软件调度控制方面，控制台操作简单，变更方便。同时控制台可随时观测移动机器人运行状态，若机器人出现故障，控制台可实现自动检测及报警措施。控制台可实现多车的控制及调度。

图2.1 移动机器人控制台技术

在移动机器人应用中，伺服驱动与运动控制技术是机器人在移动过程中轮系及舵轮稳定运行的前提保障。为了达到对电机更精准的控制，新松AGV为此研发了一套专用的伺服驱动器及运动控制器。

移动机器人自主导航技术可分为磁带导航、电磁导航、激光导航、视觉导航、惯性及ID导航等。

磁带导航原理：磁带导航技术采用了在路面上贴磁带，通过磁带感应信号实现导引。磁带导航优点：AGV定位精确，磁带导航灵活性比较好，改变或扩充路径较容易，磁带铺设也相对简单，导引原理简单而可靠。

图4.2 激光导航技术

视觉导航原理：视觉导航是在AGV的行驶路径上涂刷与地面颜色反差大的油漆或粘贴颜色反差大的色带，在AGV上安装有摄图传感器将不断拍摄的图片与存储图片进行对比，偏移量信号输出给驱动控制系统，控制系统经过计算纠正AGV的行走方向，实现AGV的导航。视觉导航优点：AGV定位精确，视觉导航灵活性比较好，改变或扩充路径也较容易，路径铺设也相对简单。

惯性导航：根据陀螺仪角度、地磁场、加速度的检测技术原理，为AGV提供方向、距离等数据，使用时常配合磁钉传感器、RFID、二维码扫描器等传感器共同导航使用。惯性导航优点：对于地磁场强烈或不方便铺设地面导航路线的环境应用灵活。RFID传感器通过无线读卡技术，检测并读取埋在地面里的ID卡片数据，用于移动机器人精确定位与停车。

图4.3 RFID传感器技术

新松AGV车体控制器、伺服控制器、运动控制器、激光防碰传感器等器件均具有安全保护功能。当设备出现掉电、复位、看门狗超时等危险状况时，安全信号的输出将切断，保护系统安全。

新松AGV在电气设计上完全遵照产品安全标准设计，使用器件及接插件均考虑电气安全和电磁兼容性。

新松AGV对于移动机器人核心器件的生产，严格按照生产工艺进行生产及实验。参照《电工电子产品基本环境试验规程》对电子线路板及组装成品进行高低温贮存、运行、振动、老化实验。对电子线路板进行高低温贮存及运行实验可以确保产品在运输及储存的过程中不会由于温度变化导致元器件受到应力变化而产生损坏。振动、老化实验可以确保设备在运输及使用的过程中避免由于组装或者焊接质量原因导致的设备故障。在产品组装前，对关键测试点采用示波器进行检测。对器件成品在专用的测试平台设备上进行拷机测试，保证器件的可靠性。

图6.1 核心器件进行高低温实验

对移动机器人整机的调试及测试。每台移动机器人均按照生产规范流程装配，由专业的工程师进行调试。对于特殊器件调试有专用的工装及测试平台。对于装配调试完成的整机将在专用的场地进行不间断跑圈拷机，确保设备各项性能均长期无故障才可发往调试现场。

图6.2 移动机器人在专用测试平台拷机测试

结束语：

新华社电：自主研发的高精尖技术、填补国内空白、打破国外垄断，在国家创新驱动发展战略要求下,众多企业大幅提升自主创新能力,致力于扭转关键核心技术长期受制于人的被动局面......

挺起自主创新的脊梁，打破国外垄断，这样的情怀在每一位新松员工上体现得尤为强烈。面对AGV行业发展的大好形势，作为新松人我们定当顺水推舟，马不停蹄，大步前行。

新松机器人自动化股份有限公司（以下简称“新松”）成立于2000年，隶属中国科学院，是一家以机器人技术为核心的高科技上市公司。作为中国机器人领军企业及国家机器人产业化基地，新松拥有完整的机器人产品线及工业4.0整体解决方案。以创新、开放和共赢的思维引领行业进步，以领先的产品和服务为全球客户持续创造价值。新松本部位于沈阳，在上海设有国际总部，在沈阳、上海、杭州、青岛、天津、无锡建有产业园区。同时，新松积极布局国际市场，在韩国、新加坡、泰国、香港等地设立多家控股子公司，现拥有4000余人的研发创新团队，形成以自主核心技术、核心零部件、核心产品及行业系统解决方案为一体的全产业价值链。

作为中国机器人产业头雁，新松已创造了百余项行业第一。成功研制了具有自主知识产权的工业机器人、协作机器人、移动机器人、特种机器人、服务机器人五大系列百余种产品，面向智能工厂、智能装备、智能物流、半导体装备、智能交通，形成十大产业方向，致力于打造数字化物联新模式。产品累计出口30多个国家和地区，为全球3000余家国际企业提供产业升级服务。

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