履帶、輪式——移動底盤的兩大結(jié)構(gòu)
機器人底盤承載了機器人本身的定位、導航及避障等基本功能，可幫助機器人實現(xiàn)智能行走。隨著移動機器人應用場景和服務模式的不斷擴展，基于機器人底層應用進行上層開發(fā)的移動底盤需求也越來越強。
目前市面上的移動機器人底盤主要分為履帶式及輪式機器人底盤兩種結(jié)構(gòu)。
履帶式機器人底盤主要應用于特種機器人身上，具有牽引力大、不易打滑、越野性能好等優(yōu)點，可適用于野外、城市環(huán)境等，能在各類復雜地面運動，例如沙地、泥地等，但速度相對較低，且運動噪聲較大。
輪式機器人底盤則主要應用于工業(yè)物流及商業(yè)服務機器人身上，例如物流搬運機器人和送餐服務機器人等大多使用了輪式機器人底盤結(jié)構(gòu)，輪式機器人底盤具有運動速度快，運動噪音低等優(yōu)點，適合一般室內(nèi)外場景的應用。
而輪式機器人底盤又有前輪轉(zhuǎn)向后輪差速驅(qū)動、兩輪驅(qū)動+萬向輪、四輪驅(qū)動之分。
1、前輪轉(zhuǎn)向＋后輪驅(qū)動，前輪轉(zhuǎn)向＋后輪驅(qū)動的輪式機器人底盤主要采用電缸、蝸輪蝸桿等形式實現(xiàn)前輪轉(zhuǎn)向，后輪只要一個電機再加上差速減速器，便可完成機器人的移動要求。具有成本低、控制簡單等優(yōu)缺點，但缺點在于轉(zhuǎn)彎半徑較大，使用相對不那么靈活。
2、兩輪驅(qū)動+萬向輪，兩輪驅(qū)動+萬向輪可根據(jù)機器人對設(shè)計重心、轉(zhuǎn)彎半徑的要求，將萬向輪和驅(qū)動輪布置不同的形式，結(jié)構(gòu)及電機控制也相對簡單，機器人靈活性較強，且算法易控制。
3、四輪驅(qū)動，四輪驅(qū)動在直線行走上能力較強，驅(qū)動力也比較大，但成本過高，電機控制較為復雜，為防止機器人打滑，需要更精細的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
除了驅(qū)動部分外，移動底盤需要集結(jié)激光雷達、視覺、超聲波、紅外傳感器等眾多不同的傳感器，技術(shù)商們要使用相應的算法及軟件進行融合。可以說，完成了底盤的工作，基本上相當于完成了機器人本體開發(fā)工作的70%左右，底盤研發(fā)能力，無疑將機器人行業(yè)準入門檻調(diào)到了一個相當高位置。
降低市場門檻 商用服務成主要領(lǐng)域
而專業(yè)移動底盤企業(yè)的出現(xiàn)，無疑降低了移動機器人行業(yè)的進入門檻，也對移動機器人的規(guī)模化應用起到了一定的推動作用。
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企業(yè) |
主要產(chǎn)品 |
現(xiàn)狀 |
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思嵐科技 |
雅典娜Athena |
2013年成立，在機器人自主定位導航及核心傳感器方面擁有豐富的研發(fā)和實踐經(jīng)驗。其移動底盤產(chǎn)品主要面向服務機器人行業(yè)。 |
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科沃斯 |
敏寶 |
家用掃地機領(lǐng)軍企業(yè)，近期開始拓展商用服務市場，“敏寶”是其推出的面向商業(yè)服務行業(yè)的首款通用化底盤。 |
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布科思 |
海龜Turtle |
2014年成立，擁有多年的模式識別以及機器人核心算法的研發(fā)經(jīng)驗。公司主要業(yè)務集中在搬運機器人、消毒機器人及移動底盤領(lǐng)域。 |
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松靈機器人 |
戶外通用底盤SCOUT |
2017年成立，曾開發(fā)過停車機器人產(chǎn)品，后轉(zhuǎn)向戶外通用底盤開發(fā)。 |
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仙知機器人 |
AMB系列無人搬運底盤 |
2015年成立，以移動機器人控制與調(diào)度為核心，在商用和工業(yè)物流領(lǐng)域都有相關(guān)產(chǎn)品，移動底盤是其業(yè)務板塊之一。 |
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云跡科技 |
水滴 WATER |
2014年成立，商用機器人研發(fā)商，擁有多款服務機器人產(chǎn)品及移動底盤產(chǎn)品。 |
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普諾思博 |
EVO系列 |
2012年成立，曾推出過工業(yè)和服務行業(yè)移動平臺，現(xiàn)業(yè)務方向開始向商用清潔機器人領(lǐng)域拓展。 |
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EAI科技 |
EAIBOT SMART |
2015年成立，激光雷達傳感器及智能移動系統(tǒng)提供商，在激光導航技術(shù)的基礎(chǔ)上推出了系類移動平臺產(chǎn)品。 |
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煜禾森 |
FR系列、MID系列 |
2013年成立，專注于特種機器人底盤，履帶式及輪式結(jié)構(gòu)產(chǎn)品均有。 |
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極創(chuàng)機器人 |
KOMODO系列 |
2014成立，專注于機器人底盤研發(fā)，擁有多個系列多款機器人底盤產(chǎn)品，主要面向特種行業(yè)應用。 |
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金智達機器人 |
輪式&履帶式底盤 |
2018年成立，針對機器人特種應用行業(yè)提供解決方案，主要提供履帶式、輪式機器人底盤。 |
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木蟻機器人 |
M8DP 100kg移動機器人底盤 |
2016年成立，高端自主移動機器人平臺，激光SLAM導航機器人打造者。小尺寸底盤中負載最大的自主移動機器人。 |
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斯坦德機器人 |
Oasis 300/600 |
2016年成立，產(chǎn)品以兩款通用化移動平臺為主，在此基礎(chǔ)上根據(jù)項目需求做定制化設(shè)計，主要面向3C行業(yè)。 |
表：國內(nèi)部分移動底盤廠商（本表粗略統(tǒng)計，如有未完善之處，請指正！）
目前來說，市場上移動底盤企業(yè)主要都是面向服務機器人市場和特種應用行業(yè)，工業(yè)領(lǐng)域雖然也有，但是很少，這主要是因為工業(yè)領(lǐng)域AGV應用已經(jīng)十分成熟，企業(yè)眾多，技術(shù)積累也十分豐富，因此產(chǎn)品大多都是直接面向終端應用的成品，專用底盤提供商在這塊市場相對來說并沒有什么競爭力。
服務機器人領(lǐng)域是目前底盤廠家主要的市場，服務機器人是一個新興的領(lǐng)域，大家都處在摸索階段，而專用底盤的出現(xiàn)能夠在節(jié)省了開發(fā)時間、成本的同時，也能加快產(chǎn)品研發(fā)速度，搶占服務機器人高速增長的市場風口。因此隨著服務機器人應用場景和服務模式的不斷擴展，基于機器人底層應用進行上層開發(fā)的服務機器人底盤需求越來越強。
此外，值得注意的是，一些底盤廠商正在逐步向終端產(chǎn)品提供商轉(zhuǎn)變，前面提到，完成了底盤的工作，基本上相當于完成了機器人本體開發(fā)工作的70%左右，而剩下的30%對于已經(jīng)掌握核心技術(shù)的底盤廠商來說并不算難事，只需要再搭載一些應用設(shè)計就能開發(fā)出具體的應用產(chǎn)品。所以，當前很多廠商在自身底盤技術(shù)的優(yōu)勢下開始選取一兩個方向推出自己的服務機器人產(chǎn)品。
事實上，移動底盤想要作為一個產(chǎn)業(yè)獲得快速發(fā)展還面臨著一些問題，例如在成本方面，目前市面上對于功能要求越高的機器人，底盤的價格也相對越高，這在一定程度上會影響應用端的接受程度，機器人底盤要想自身獲得突破并帶動服務機器人商業(yè)化落地，低成本趨勢必不可免。其次是技術(shù)問題，現(xiàn)在，服務機器人底盤普遍采用通用底盤，但隨著細分化發(fā)展越來越成熟，根據(jù)不同場景對底盤的需求也將各不相同。也就是說，未來底盤或許會朝著專用化、定制化和高性能方向發(fā)展。在此情況下，我國企業(yè)還需解決傳感器融合等技術(shù)問題。
