有关AGV底盘结构的详细概述

AGV底盘是自动导航车辆（AGV）的重要组成部分。其结构设计的好坏直接影响着AGV的稳定性、速度、载重能力等多个方面。本文将对AGV底盘结构进行深入分析。

一、单舵轮驱动结构【适合1T以上负载,牵引车,叉车类应用场景】
单舵轮驱动结构是最简单的结构之一，其结构由1个舵轮和2个定向轮组成，在叉车上面有着非常广泛的应用。这种结构可以直接适应各种地面，保证驱动舵轮一定着地。根据车重心分布的不同，舵轮是大概会承担50%的自重，所以牵引力非常强。 但其缺点也显而易见，单轮驱动的AGV在行驶过程中容易发生偏移，并且转弯时需要采用一定的技巧进行控制。

单舵轮驱动

二、双舵轮驱动结构【适合1T以上负载,同时要求可以任意方向平移的场合】
双舵轮驱动结构是目前市场上最常见的结构之一，其结构由两个驱动轮和一个或多个非驱动轮组成，通常应用于中等载重的AGV上。由于其结构设计合理，可以更好地保持AGV在直线行驶时的稳定性，并且转弯时无需特殊技巧，因此在市场上得到了广泛应用。
双舵轮底盘常见的2种结构形式有：
1）舵轮居中布置：舵轮布置在车体中心线上，前后对称布置，直线行走时，前后舵轮调整同样的角度实现路径偏移调整，自转时，左右舵轮转动90度，变成差速式，可实现自转。 
2）舵轮对角布置：舵轮中心对称布置，运动形式相较中心线布置时调整较为复杂。

双舵轮驱动1

双舵轮驱动2

三、两轮差速驱动结构【适合500KG~1.5T负载的AGV,可以原地旋转,不能平移】
两轮差分驱动底盘可以分2种：3轮结构、6轮结构。 
①3轮结构：2个驱动轮、1个万向轮。在服务机器人上应用较多。但其缺点是：原地旋转时，占用空间较大。因为是3轮结构，所以轮与车架采用刚性连接就可以。
②6轮结构：2个驱动轮在中间、4个万向轮在车的4个拐角。6轮结构，必须做特殊浮动处理，才可以保证2个驱动轮始终受力着地。

两轮差速驱动

四、麦克纳姆轮驱动结构【适合运行频率较低、同时要求任意方向（固定）平移和旋转的场合】
麦克纳姆轮底盘由4个麦克纳姆轮组成，麦克纳姆轮的滚轴倾斜角必须按照下图布置。 
该底盘的优点是：可以任意方向平移或旋转，是运动灵活度最好的底盘。
运动学要求4个轮子必须同时着地，这样才可以达到理想的运动控制。4个轮子如果刚性与底盘连接，根据3点确定1个平面的原理可以知道，其中1个轮子必然悬空或受力很小。为了解决该问题，有如下2种建议方式： 
1）将前面或后面2个轮子使用弹簧做成上下浮动结构。
2）将前面或后面2个轮子做成一组浮动桥臂。所谓的平衡桥臂就是1根杆上面左右固定2个轮子，中间做一个铰接轴和车架固定。使2个轮子合并为1个受力点。从而使4个麦克纳姆轮都可以同等受力。

麦克纳姆轮驱动

总的来说，AGV底盘的结构设计应根据自身的使用环境、载重和行驶速度来进行选择。在选择时，需要注意的是结构的稳定性、驱动能力、转弯半径等因素，同时要考虑生产成本和维护成本的平衡。

底盘最终性能要求： 
1）面对各种高低起伏的路面，所有驱动轮必须着地，这样驱动轮才可以正常传递牵引力，否则出现悬空打滑的现象。
2）空载和满载状态下，传递到驱动轮上面的正压力足够大，足以驱动上爬设计坡度。
最大牵引力=驱动力正压力x驱动轮摩擦系数
需要克服阻力=滚动摩擦阻力+自重在坡度方向的分量

审核编辑 黄宇