国内重负载AGV领域的蓝海尚待开发

　　据高工机器人产业研究所（GGII）发布的《2020年中国移动机器人行业调研报告》显示，截止到2019年末，国内AGV企业已经上升到190余家，但是这其中，大多数的企业都集中在百公斤到一吨左右的轻负载领域，重负载AGV企业少之又少。

　　是这块蛋糕不够大吗？

　　按照业内约定俗成的观点，AGV负载超过2吨即为重负载，其中各个行业的具体需求又不一样，普通制造业中一般为2吨到5吨，立体停车库一般为5吨左右，工程机械类、军工类5吨起步，港口码头的则是40吨起步。

　　所以，市场够大，只是较为分散，同时技术门槛的要求较高，有点类似于电力巡检行业，一般的企业做不进去，但是一旦做进去，上升空间较大。

　　从技术角度来讲，重负载AGV和轻负载AGV有着完全不同的技术难点，有点类似于关节机器人与桁架机器人的技术区别，如何保证大负载下的结构稳定才是核心，具体难点又细分为驱动方式、底盘设计、导航方式等三方面。

　　全向驱动方式

　　无锡恺韵来机器人董事长于振华表示：“重负载AGV由于运动惯性和体积的问题，是不会采取差速这种运动方式的，一般都是采用舵轮的方式，舵轮集成了驱动电机、转速电机、减速机等一体化的驱动机构，其集成化高、结构紧凑、适配性强且易于控制。”

　　相比于轻负载常用的差速，舵轮可以全向移动，不需要额外的拐弯半径，虽然全向驱动的麦克纳姆轮也能做到，但是麦轮由于材质问题，维保成本高且对地面有一定要求，并不是大众企业的首选，目前市面上麦轮做的较多、较好以汇聚自动化为代表。

　　于振华表示：“负载越大，一定程度上轮子的数量就越多，所以为满足大负载车身的稳定性，常见的双舵轮结构经常会升级为多组舵轮结构，但相对应电机的组合控制难度会进一步加大，也就是如何进行舵轮的协同驱动，这个技术的准入门槛较高。”

　　驰众机器人总经理助理熊辉说道：“以驰众打造的200T重载AGV为例，采用了4组（8个转向轮）转向架作为动力，同时结合多伺服电机驱动技术，有效提升系统控制精度、降低设备能耗、保证超高负载下受力均衡、彻底实现超大吨位物料在室内+室外两种复杂工况（高低温、淋雨、路面不平度）下的正常运转。”

　　底盘承重设计

　　不同于轻负载的轮轴承重，重负载AGV的承重能力是由整个车体来保证，所以从最开始对车体的有限元设计就非常重要，除了结构设计，工艺、材料都是决定车体承重能力的关键。于振华讲到：“我们恺韵来的研发人员多是来自三一重工、徐州重工集团，具备深厚的重负载工程车辆设计经验。”

　　“我们有一套虚拟车身系统，在研发的时候我们会将车体的承重、体积、速度和其运行时的惯量计算清楚，给出一定的空间，保证车体在现场的安全稳定。”于振华讲到。

　　重负载AGV的底盘除了要保证自身的重量之外，更多的是来自于其所需要顶升的物品重量。熊辉表示：“目前的顶升装置主要分为电缸和液压两种，5吨左右的都是采用多组电缸的方式，超过5吨一般都会采用液压的方式。”

　　混合导航方式

　　定位导航模块在AGV本体中占据非常重要的位置，目前市面上常见的导航方式有磁条、二维码、激光（有反和无反）、惯性导航、GPS导航等等，重负载AGV又根据其使用环境的不同，采用不同的导航方式。

　　熊辉讲到：“考虑到运行的稳定性和安全性，我们一般会采取混合导航的方式。由于重负载的惯性问题，重负载AGV对于精度的要求没有那么高，轻负载AGV的定位精度要求在±5~10mm，而重负载的定位精度一般在±1cm。”

　　同时，于振华说道：“现在户外重负载AGV常见的都是惯性导航+GPS导航，但是这种需要每隔1.5m打一个磁钉，对于环境的改造要求较大，我们恺韵来现在也在进行导航方式的更新与迭代，期望找到一种不需要大面积进行环境改造且保证车体的稳定、安全运行的导航方式。”

　　所以，导航方式的演变将是户外重负载AGV的一个技术进步方向。

　　最后，重负载AGV技术难度高、市场空间大，但是同时对于企业的行业积累同样十分看重。当下而言，国内重负载AGV还是以老牌AGV企业和大型机械设备厂商为主。准入门槛的过高导致行业利润也较高，行业龙头振华重工港口AGV出货平均价为800万一台，而成本大概在350-400万，利润至少达到100%，一般的AGV很难达到这个利润水平。

　　新基建下，重负载AGV在港口码头、军工、航天科工等场景也慢慢开始普及，这块市场蓝海如何开拓、何时开拓，将是重点。