1移動機器人車體控制技術

在移動機器人的實際應用中，由于用戶所需要運載的貨物不同，經常需要更改傳感器、驅動器的類型及數量。為了提高機器人研發設計的工作效率，增強產品的核心競爭力。新松AGV擁有多款具有自主知識產權的專用車體控制器及車體控制器軟件，軟硬件均采用模塊式設計，僅需簡單調整配置參數，即可快速地適配多種不同類型AGV車型的改變。

圖1.1 移動機器人在汽車廠的應用

新松移動機器人控制系統包括車體控制器、安全設備、人機接口、無線電臺、運動控制器、傳感器、導航系統等器件組成。主控制器用于發布及接收指令，該控制器是專為移動機器人控制和應用而設計的處理器，適合在工業環境下使用，是移動機器人系統的主控制單元。安全設備直接與控制器中的安全線路連接，確保機器人對環境的安全。通過人機接口及無線通信，可以實時下達指令并觀測運行狀態。移動機器人主控制器通過接收導航系統及傳感器數據，控制伺服驅動器及運動控制器進行執行操作。

新松移動機器人控制系統軟件大量使用了工業自動化控制理論，可實現多種導航方式、多種輪系驅動、多種傳感器的控制與應用。主控制器人機界面友好，使用簡單且功能豐富，操作者可以通過交互界面實時觀察機器人的運行狀態。車體參數和程序可以通過無線通信的方式在控制臺進行統一配置和更新。

圖1.2 移動機器人車載控制系統

在移動機器人應用中，為了便于線路的改變，機器人的運動路線控制由控制臺及控制臺軟件實現。控制臺硬件采用工業計算機及外設組成，由電臺基站與移動機器人無線通信，移動機器人可以在多個電臺之間自動轉換。

新松AGV在控制臺軟件調度控制方面，控制臺操作簡單，變更方便。同時控制臺可隨時觀測移動機器人運行狀態，若機器人出現故障，控制臺可實現自動檢測及報警措施。控制臺可實現多車的控制及調度。

圖2.1 移動機器人控制臺技術

在移動機器人應用中，伺服驅動與運動控制技術是機器人在移動過程中輪系及舵輪穩定運行的前提保障。為了達到對電機更精準的控制，新松AGV為此研發了一套專用的伺服驅動器及運動控制器。

移動機器人自主導航技術可分為磁帶導航、電磁導航、激光導航、視覺導航、慣性及ID導航等。

磁帶導航原理：磁帶導航技術采用了在路面上貼磁帶，通過磁帶感應信號實現導引。磁帶導航優點：AGV定位精確，磁帶導航靈活性比較好，改變或擴充路徑較容易，磁帶鋪設也相對簡單，導引原理簡單而可靠。

圖4.2 激光導航技術

視覺導航原理：視覺導航是在AGV的行駛路徑上涂刷與地面顏色反差大的油漆或粘貼顏色反差大的色帶，在AGV上安裝有攝圖傳感器將不斷拍攝的圖片與存儲圖片進行對比，偏移量信號輸出給驅動控制系統，控制系統經過計算糾正AGV的行走方向，實現AGV的導航。視覺導航優點：AGV定位精確，視覺導航靈活性比較好，改變或擴充路徑也較容易，路徑鋪設也相對簡單。

慣性導航：根據陀螺儀角度、地磁場、加速度的檢測技術原理，為AGV提供方向、距離等數據，使用時常配合磁釘傳感器、RFID、二維碼掃描器等傳感器共同導航使用。慣性導航優點：對于地磁場強烈或不方便鋪設地面導航路線的環境應用靈活。RFID傳感器通過無線讀卡技術，檢測并讀取埋在地面里的ID卡片數據，用于移動機器人精確定位與停車。

圖4.3 RFID傳感器技術

新松AGV車體控制器、伺服控制器、運動控制器、激光防碰傳感器等器件均具有安全保護功能。當設備出現掉電、復位、看門狗超時等危險狀況時，安全信號的輸出將切斷，保護系統安全。

新松AGV在電氣設計上完全遵照產品安全標準設計，使用器件及接插件均考慮電氣安全和電磁兼容性。

新松AGV對于移動機器人核心器件的生產，嚴格按照生產工藝進行生產及實驗。參照《電工電子產品基本環境試驗規程》對電子線路板及組裝成品進行高低溫貯存、運行、振動、老化實驗。對電子線路板進行高低溫貯存及運行實驗可以確保產品在運輸及儲存的過程中不會由于溫度變化導致元器件受到應力變化而產生損壞。振動、老化實驗可以確保設備在運輸及使用的過程中避免由于組裝或者焊接質量原因導致的設備故障。在產品組裝前，對關鍵測試點采用示波器進行檢測。對器件成品在專用的測試平臺設備上進行拷機測試，保證器件的可靠性。

圖6.1 核心器件進行高低溫實驗

對移動機器人整機的調試及測試。每臺移動機器人均按照生產規范流程裝配，由專業的工程師進行調試。對于特殊器件調試有專用的工裝及測試平臺。對于裝配調試完成的整機將在專用的場地進行不間斷跑圈拷機，確保設備各項性能均長期無故障才可發往調試現場。

圖6.2 移動機器人在專用測試平臺拷機測試

結束語：

新華社電：自主研發的高精尖技術、填補國內空白、打破國外壟斷，在國家創新驅動發展戰略要求下,眾多企業大幅提升自主創新能力,致力于扭轉關鍵核心技術長期受制于人的被動局面......

挺起自主創新的脊梁，打破國外壟斷，這樣的情懷在每一位新松員工上體現得尤為強烈。面對AGV行業發展的大好形勢，作為新松人我們定當順水推舟，馬不停蹄，大步前行。

沈陽新松機器人自動化股份有限公司董事長、董事 ：于海斌

中國科學院沈陽自動化研究所所長，1964年生，工學博士，研究員，ISA Fellow，中國自動化學會理事，中國儀器儀表學會理事，國家科學技術部智能制造專項專家組成員，全國工業自動化系統與集成標準化技術委員會副主任委員。主要研究領域：工業自動化。

沈陽新松機器人自動化股份有限公司名譽董事長：王天然院士

機器人國家工程研究中心主任，中國工程院院士，國務院政府特殊津貼專家。全國人民代表大會九屆、十屆、十一屆代表。曾榮獲國家有突出貢獻優秀中青年專家、全國優秀科技工作者、全國杰出專業技術人才、遼寧省特等勞動模范等稱號，并獲國家和中國科學院科技進步獎等多項獎。

新松機器人自動化股份公司創始人、總裁：曲道奎 博士

曲道奎博士，中國科學院教授、博士生導師，新松機器人自動化股份公司創始人、總裁，機器人國家工程研究中心副主任。兼任國家機器人標準化總體組組長、中國機器人創新聯盟主席、中國機器人產業聯盟理事長、中國智能制造系統解決方案供應商聯盟首任輪值主席、中國自動化學會機器人委員會主任委員、國家基金評審委員、國家科技獎勵評審委員。獲中國青年科技獎、中科院青年科學家獎、GM中國科技成就獎，2014年度中國十大科技創新人物，2015年度中國十大經濟人物。科研成果曾獲國家科技進步二等獎2項，中科院科技進步特等獎1項,省部級成果獎10余項。

新思維 新目標 新征程

——新松機器人自動化股份有限公司簡介

新松機器人自動化股份有限公司（以下簡稱“新松”）成立于2000年，隸屬中國科學院，是一家以機器人技術為核心的高科技上市公司。作為中國機器人領軍企業及國家機器人產業化基地，新松擁有完整的機器人產品線及工業4.0整體解決方案。新松本部位于沈陽，在上海設有國際總部，在沈陽、上海、杭州、青島、天津、無錫、濰坊建有產業園區，在濟南設有山東新松工業軟件研究院股份有限公司。同時，新松積極布局國際市場，在韓國、新加坡、泰國、德國、香港等地設立多家控股子公司及海外區域中心，現擁有4000余人的研發創新團隊，形成以自主核心技術、核心零部件、核心產品及行業系統解決方案為一體的全產業價值鏈。

作為中國機器人產業頭雁，新松已創造了百余項行業第一。成功研制了具有自主知識產權的工業機器人、協作機器人、移動機器人、特種機器人、服務機器人五大系列百余種產品，面向智能工廠、智能裝備、智能物流、半導體裝備、智能交通，形成十大產業方向，致力于打造數字化物聯新模式。產品累計出口40多個國家和地區，為全球3000余家國際企業提供產業升級服務。

新松緊抓全球新一輪科技革命和產業變革契機，發揮人工智能技術的賦能效應，以工業互聯網、大數據、云計算、5G網絡等新一代尖端科技推動機器人產業平臺化發展，打造集創新鏈、產業鏈、金融鏈、人才鏈于一體的生態體系。新松不斷推進科研成果深度應用，為新型基礎設施建設、國家重大工程建設提供內生動力，為產業協同創新、造福民生福祉賦予澎湃動能。聚焦核心技術，共享智能時代。

智慧新松，創領未來！

新松機器人公司行業地位

√ 擁有機器人核心技術的企業

√ 行業內首批中國名牌產品

√ 國家首批91家創新型企業

√信息系統集成及服務大型一級企業

√ 計算機系統一級資質認證的企業

√ 中國機器人產業聯盟理事長單位

√ 中國機器人產業技術創新戰略聯盟理事長單位

√ 中國科學院機器人與智能制造創新聯盟理事長單位

√ 中國移動機器人（AGV）產業聯盟理事長單位

√ 中國機器人標準化總體組組長單位

√ 中國機器人協會（籌）會長單位