麥克納姆輪架構的全向AGV小車靠譜嗎?|什么是真正的全向AGV小車?

2016-11-02 16:08:04 來源:網絡 編輯:agvbaike
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近兩年AGV小車快速發展,市面有各種各樣導航方式的AGV小車,AGV叉車等,運動形式也有常見的單向AGV小車和雙向AGV小車,以及全向AGV小車。我們今天簡單跟大家分享是全向AGV小車,基于麥克拉姆輪實現全向移動的代表機型最早應用在KUKA的mobility移動機器人上,其主要應用于環境非常好的凈化車間或者實驗室等場景,其應用優點主要是成本相對低廉,運動控制算法簡單,減少大量的結構件,在非軌跡引導方式下具有非常大的靈活性,F在國內也有非常多“形似”的仿制品應用在磁導航的AGV上,那么基于麥克納姆輪的AGV小車在普通制造業環境下運行靠譜嗎?

麥克拉姆輪原理:麥克拉姆輪是將一部分的機輪轉向力轉化到多個周邊輪上面,依靠各自機輪的方向和速度,這些力的最終合成在任何要求的方向上產生一個合力矢量從而保證了這個平臺在最終的合力矢量的方向上能自由地全向或者橫向移動,而不改變機輪自身的方向,(如圖所示:在它的輪緣上斜向分布著許多周邊輪。)

分析:馬克拉姆輪的確是一個非常巧妙的機構設計,但它適合需要100%可靠的AGV小車嗎?

首先:從周邊輪軸的設計來看,并不想設計者吹噓的那樣,根本不適合大載重或顛簸(當然不排除使用高強度鋼材制造的輪軸骨架和優質的軸承,每個輪子需要十多個軸承從網絡上可以查到目前國產麥克拉姆的價格,所以AGV廠商不可能使用優質的輪子);

另外:輪子的結構決定它不能使用在一般環境,諸如毛發,膠質,灰塵沙粒等很容易被卡住,當周邊輪被卡住力矢量的方向的方向就會發生改變從而出現出軌異常,如果你再購買的山寨機沒有設計過載保護那么就非常危險。(試想你坐在辦公室喝著咖啡吹著空調,一個電話告知AGV又出軌了,這是多么悲催的一件事。)

最后:麥克拉姆輪在AGV運行過程中急停時的慣性沖擊會讓AGV瞬間變向,以目前各家的運動系統來看,其系統響應速度會讓整個AGV行走姿態很難看。(你可以做個小實驗,AGV行走時同向斜角45度輕輕踹上一腳,結果……….你懂的)

 

原理:基于麥克納姆輪的AGV小車采用四個麥卡納姆輪實現全方位運動(布置見圖),各輪由各自的電機驅動.由于是四輪驅動配置,為適應路面的不平設計了雙滑動軸浮動支撐機構以使四輪同時觸地(一般國內的山寨廠商為了降低成本沒有設計這個結構),此機構中的兩個矩形彈簧在不同壓力下實現上下浮動,而橫向布置的兩對導向軸、軸承實現上下滑動導向.

 

基于麥克納姆輪的AGV小車車載系統主要由主控制器、視覺或激光導引模塊(國內的經濟型90%采用磁條導航)、避障定位模塊、運動控制模塊、無線傳輸模塊組成.控制系統.運動控制模塊由四個電機.每個電機由驅動器和相應控制器控制驅動,四個電機之間通過CAN總線連接(目測山寨機沒有用到CAN總線),從而組成運動控制模塊;避障定位模塊主要由前后兩個激光、姿態方位參考系統等組成(磁導航沒有該系統),實現避障定位等功能;監測遙控系統主要用于控制及監測AGV的運行狀態.為使系統運行平穩及經濟合理,一般采用相同參數值的四輪結構。

分析:1.沒有了浮動支撐機構,在地面不是完全平整的車間行駛時出力輪無法與地面接觸,故此無法提供有效的驅動力,在有軌磁條引導的方式下會出現出軌異;蛐旭傋藨B左搖右晃;2.基于麥克納姆輪的全向AGV小車在采用磁導航的方式會讓全向移動失去意義,因為失去了姿態反饋在載重不平衡的時候,AGV停止姿態很可能是歪七豎八。

分析了這么多,什么是的四輪隨動真全向?(不多講,直接看圖)我們的四輪隨動全向AGV機型由于機構及復雜成本比較高,通常只適合大載重機型,針對小型經濟型AGV我們也即將推出兩輪隨動的全向機型,如有需要敬請關注。

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