要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主移動(dòng),定位導(dǎo)航技術(shù)是關(guān)鍵,由于定位導(dǎo)航技術(shù)在實(shí)現(xiàn)上具有很高的門檻,基于機(jī)器人底盤直接進(jìn)行上層開發(fā)的機(jī)器人企業(yè)越來越多。它可幫助機(jī)器人企業(yè)降低研發(fā)成本,快速搶占市場先機(jī)。
機(jī)器人底盤集成了眾多不同的傳感器,包括激光雷達(dá)、視覺、超聲波、紅外傳感器等,以及輪子等必要的懸掛。而將這些硬件進(jìn)行集合的,則是相應(yīng)的算法及軟件。
穩(wěn)定性檢驗(yàn)機(jī)器人底盤好壞最為重要的標(biāo)準(zhǔn),其次還包括了能耗、承載能力及后期的維護(hù)成本等。
不同的機(jī)器人產(chǎn)品對(duì)底盤的要求也不相同,如掃地機(jī)器人需要低成本的激光導(dǎo)航方案,其他服務(wù)機(jī)器人需要兼具靈活性與安全性的激光雷達(dá)+視覺的導(dǎo)航方案,工業(yè)AGV則需要更具精準(zhǔn)性的導(dǎo)航方案。
根據(jù)機(jī)器人底盤種類的不同,目前,市面的機(jī)器人底盤主要有履帶式及輪式機(jī)器人底盤之分。
履帶式機(jī)器人底盤
履帶式機(jī)器人底盤在特種機(jī)器人身上使用較多,可適用于野外、城市環(huán)境等,能在各類復(fù)雜地面運(yùn)動(dòng),例如沙地、泥地等,但速度相對(duì)較低,且運(yùn)動(dòng)噪聲較大。
輪式機(jī)器人底盤
輪式機(jī)器人底盤是目前服務(wù)機(jī)器人企業(yè)使用較多的底盤,主要有前輪轉(zhuǎn)向后輪差速驅(qū)動(dòng)、兩輪驅(qū)動(dòng)+萬向輪、四輪驅(qū)動(dòng)之分。
1.前輪轉(zhuǎn)向+后輪驅(qū)動(dòng)
前輪轉(zhuǎn)向+后輪驅(qū)動(dòng)的輪式機(jī)器人底盤主要采用電缸、蝸輪蝸桿等形式實(shí)現(xiàn)前輪轉(zhuǎn)向,后輪只要一個(gè)電機(jī)再加上差速減速器,便可完成機(jī)器人的移動(dòng)要求。具有成本低、控制簡單等優(yōu)缺點(diǎn),但缺點(diǎn)在于轉(zhuǎn)彎半徑較大,使用相對(duì)不那么靈活。
2.兩輪驅(qū)動(dòng)+萬向輪
兩輪驅(qū)動(dòng)+萬向輪可根據(jù)機(jī)器人對(duì)設(shè)計(jì)重心、轉(zhuǎn)彎半徑的要求,將萬向輪和驅(qū)動(dòng)輪布置不同的形式,結(jié)構(gòu)及電機(jī)控制也相對(duì)簡單,機(jī)器人靈活性較強(qiáng),且算法易控制。
3.四輪驅(qū)動(dòng)
四輪驅(qū)動(dòng)在直線行走上能力較強(qiáng),驅(qū)動(dòng)力也比較大,但成本過高,電機(jī)控制較為復(fù)雜,為防止機(jī)器人打滑,需要更精細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
從靈活性上來說,兩輪驅(qū)動(dòng)+萬向輪的輪式機(jī)器人底盤更具優(yōu)勢,思嵐科技的機(jī)器人底盤ZEUS就采用了這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。它能做到自主定位建圖、路徑規(guī)劃及自主避障等功能,可在各種障礙物之間穿梭自如。
ZEUS機(jī)器人底盤作為底盤界的老大,不僅能識(shí)別周圍環(huán)境,還能清楚了解自己所在位置,同時(shí)采用SharpEdge構(gòu)圖技術(shù),構(gòu)建厘米級(jí)高精度地圖。
除了搭載自主研發(fā)的雷達(dá)及定位導(dǎo)航系統(tǒng), ZEUS還配備了深度攝像頭、超聲波、防跌落等傳感器,保證機(jī)器人的安全運(yùn)行,防止機(jī)器人出現(xiàn)碰撞現(xiàn)象。
當(dāng)然,ZEUS不僅為機(jī)器人提供了最基本的行走能力,同時(shí)還支持虛擬墻和虛擬軌道、自主返回充電、第三方應(yīng)用拓展及樓層建圖導(dǎo)航,自動(dòng)電梯控制等多種功能。
在機(jī)器人行業(yè)日益火熱的現(xiàn)狀下,機(jī)器人底盤的出現(xiàn)無疑降低了其他企業(yè)進(jìn)入機(jī)器人行業(yè)的門檻,同時(shí),也為移動(dòng)機(jī)器人的規(guī)模化發(fā)展鋪平道路。
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