履帶、輪式——移動(dòng)底盤的兩大結(jié)構(gòu)
機(jī)器人底盤承載了機(jī)器人本身的定位、導(dǎo)航及避障等基本功能，可幫助機(jī)器人實(shí)現(xiàn)智能行走。隨著移動(dòng)機(jī)器人應(yīng)用場景和服務(wù)模式的不斷擴(kuò)展，基于機(jī)器人底層應(yīng)用進(jìn)行上層開發(fā)的移動(dòng)底盤需求也越來越強(qiáng)。
目前市面上的移動(dòng)機(jī)器人底盤主要分為履帶式及輪式機(jī)器人底盤兩種結(jié)構(gòu)。
履帶式機(jī)器人底盤主要應(yīng)用于特種機(jī)器人身上，具有牽引力大、不易打滑、越野性能好等優(yōu)點(diǎn)，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，但速度相對較低，且運(yùn)動(dòng)噪聲較大。
輪式機(jī)器人底盤則主要應(yīng)用于工業(yè)物流及商業(yè)服務(wù)機(jī)器人身上，例如物流搬運(yùn)機(jī)器人和送餐服務(wù)機(jī)器人等大多使用了輪式機(jī)器人底盤結(jié)構(gòu)，輪式機(jī)器人底盤具有運(yùn)動(dòng)速度快，運(yùn)動(dòng)噪音低等優(yōu)點(diǎn)，適合一般室內(nèi)外場景的應(yīng)用。
而輪式機(jī)器人底盤又有前輪轉(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)。
除了驅(qū)動(dòng)部分外，移動(dòng)底盤需要集結(jié)激光雷達(dá)、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(yīng)的算法及軟件進(jìn)行融合。可以說，完成了底盤的工作，基本上相當(dāng)于完成了機(jī)器人本體開發(fā)工作的70%左右，底盤研發(fā)能力，無疑將機(jī)器人行業(yè)準(zhǔn)入門檻調(diào)到了一個(gè)相當(dāng)高位置。
降低市場門檻 商用服務(wù)成主要領(lǐng)域
而專業(yè)移動(dòng)底盤企業(yè)的出現(xiàn)，無疑降低了移動(dòng)機(jī)器人行業(yè)的進(jìn)入門檻，也對移動(dòng)機(jī)器人的規(guī)模化應(yīng)用起到了一定的推動(dòng)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(jī)器人自主定位導(dǎo)航及核心傳感器方面擁有豐富的研發(fā)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。其移動(dòng)底盤產(chǎn)品主要面向服務(wù)機(jī)器人行業(yè)。 |
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科沃斯 |
敏寶 |
家用掃地機(jī)領(lǐng)軍企業(yè)，近期開始拓展商用服務(wù)市場，“敏寶”是其推出的面向商業(yè)服務(wù)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(jī)器人核心算法的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。公司主要業(yè)務(wù)集中在搬運(yùn)機(jī)器人、消毒機(jī)器人及移動(dòng)底盤領(lǐng)域。 |
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松靈機(jī)器人 |
戶外通用底盤SCOUT |
2017年成立，曾開發(fā)過停車機(jī)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(jī)器人 |
AMB系列無人搬運(yùn)底盤 |
2015年成立，以移動(dòng)機(jī)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(dòng)底盤是其業(yè)務(wù)板塊之一。 |
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云跡科技 |
水滴 WATER |
2014年成立，商用機(jī)器人研發(fā)商，擁有多款服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品及移動(dòng)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(wù)行業(yè)移動(dòng)平臺，現(xiàn)業(yè)務(wù)方向開始向商用清潔機(jī)器人領(lǐng)域拓展。 |
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EAI科技 |
EAIBOT SMART |
2015年成立，激光雷達(dá)傳感器及智能移動(dòng)系統(tǒng)提供商，在激光導(dǎo)航技術(shù)的基礎(chǔ)上推出了系類移動(dòng)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(jī)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(jī)器人 |
KOMODO系列 |
2014成立，專注于機(jī)器人底盤研發(fā)，擁有多個(gè)系列多款機(jī)器人底盤產(chǎn)品，主要面向特種行業(yè)應(yīng)用。 |
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金智達(dá)機(jī)器人 |
輪式&履帶式底盤 |
2018年成立，針對機(jī)器人特種應(yīng)用行業(yè)提供解決方案，主要提供履帶式、輪式機(jī)器人底盤。 |
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木蟻機(jī)器人 |
M8DP 100kg移動(dòng)機(jī)器人底盤 |
2016年成立，高端自主移動(dòng)機(jī)器人平臺，激光SLAM導(dǎo)航機(jī)器人打造者。小尺寸底盤中負(fù)載最大的自主移動(dòng)機(jī)器人。 |
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斯坦德機(jī)器人 |
Oasis 300/600 |
2016年成立，產(chǎn)品以兩款通用化移動(dòng)平臺為主，在此基礎(chǔ)上根據(jù)項(xiàng)目需求做定制化設(shè)計(jì)，主要面向3C行業(yè)。 |
表：國內(nèi)部分移動(dòng)底盤廠商（本表粗略統(tǒng)計(jì)，如有未完善之處，請指正！）
目前來說，市場上移動(dòng)底盤企業(yè)主要都是面向服務(wù)機(jī)器人市場和特種應(yīng)用行業(yè)，工業(yè)領(lǐng)域雖然也有，但是很少，這主要是因?yàn)楣I(yè)領(lǐng)域AGV應(yīng)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(yīng)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(wù)機(jī)器人領(lǐng)域是目前底盤廠家主要的市場，服務(wù)機(jī)器人是一個(gè)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(shí)間、成本的同時(shí)，也能加快產(chǎn)品研發(fā)速度，搶占服務(wù)機(jī)器人高速增長的市場風(fēng)口。因此隨著服務(wù)機(jī)器人應(yīng)用場景和服務(wù)模式的不斷擴(kuò)展，基于機(jī)器人底層應(yīng)用進(jìn)行上層開發(fā)的服務(wù)機(jī)器人底盤需求越來越強(qiáng)。
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(dāng)于完成了機(jī)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(yīng)用設(shè)計(jì)就能開發(fā)出具體的應(yīng)用產(chǎn)品。所以，當(dāng)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(gè)方向推出自己的服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品。
事實(shí)上，移動(dòng)底盤想要作為一個(gè)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(jī)器人，底盤的價(jià)格也相對越高，這在一定程度上會(huì)影響應(yīng)用端的接受程度，機(jī)器人底盤要想自身獲得突破并帶動(dòng)服務(wù)機(jī)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(wù)機(jī)器人底盤普遍采用通用底盤，但隨著細(xì)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(huì)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。
