带你从0了解移动机器人(五) （ 如何选择控制器类型）

控制器是移动机器人（AGV/AMR）最主要的核心部件，是整个车体的“大脑”，关系到车体的可靠稳定、性能指标和安全性。它通常用于接收传感器模块采集的数据，并进行信息处理分析，从而下发各种运动指令的硬件。目前，移动机器人控制器主要控制机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹，操作顺序及动作的时间等。

 

1控制器类型

控制器在移动机器人中的重要性不言而喻，它们控制和管理机器人的所有活动。可以说，一个好的控制器可以提高机器人的性能、可靠性和安全性，并为不同的应用场景增加更多的功能。目前，我们将AGV/AMR采用的车载控制器基本分为以下四种：

PLC：即可编程程序控制器，是一种专用的数字化控制器，其主要功能是进行离散信号的输入输出、逻辑运算、数据采集和控制执行等。但PLC的可编程性比较有限，只能使用PLC专用的编程语言进行程序的开发和配置，虽然也可以实现控制和运算功能，但相对来说精度和速度都比较有限。

工控机(IPC)：即工业控制计算机，具有重要的计算机属性和特征，其主要功能是进行数据处理、图像处理、控制算法等，广泛应用于复杂的工业自动化控制系统中。工控机和通用计算机的操作没有区别，这对操作员的质量提出了很高的要求。并且，一旦工控机系统发生故障，很难诊断出故障组件，价格适中。

单片机（MCN）：是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。它们体积小、成本低、易于编程，然而，单片机的所有组件都不是工业级的，抗干扰能力特别是电源的抗干扰能力很弱，并且用MCU开发嵌入式系统需要高水平的专业知识以及时间和资源的投入。

上述三者的应用并不是泾渭分明的，例如 PLC 的内部核心就是一个嵌入式单片机；而工控机的编程语言可能也采用了 PLC 中常用的梯形图等语言；单片机上面也可以装载嵌入式实时操作系统，从而形成一个强大的多任务计算机。所以，虽然各有自己适用的领域，但是相互之间也会取长补短，融合应用。而随着AGV/AMR技术的不断发展，导航方式愈加多样化，激光、视觉等新技术的应用对控制器的算力要求大幅提高，这也催生了移动机器人专用控制器的诞生。

移动机器人专用控制器：是一种为移动机器人专门设计的控制器，集成了成熟的导航和运动控制算法（例如：激光定位算法、麦克纳姆轮控制算法），具有功耗低、响应速度快、抗干扰能力强等特点，可以更好地满足移动机器人行业的需求。此外，它的模块化设计也为用户提供了更多的可定制化选项，以适应各种不同的应用场景。

 

AGV/AMR控制器是AGV/AMR控制系统的核心，研制基于嵌入式计算机系统的专用AGV/AMR车载控制器，取代以采用工控机或通用PLC作为主控单元的AGV/AMR车载控制器是未来的技术发展趋势，也是今后研发工作的重点。

选择合适的控制器是机器人系统中至关重要的一环。根据机器人的应用场景和功能需求，可以选择不同类型的控制器。那么如何选择适合自己的控制器呢？

 

2选择控制器的核心因素

一般来说，选择一款好的产品是需要多维度来衡量的，在选择控制器时除了需要考虑性能外，还需要考虑产品功能应用。只有选择适合的控制器，才能确保机器人系统的稳定性和可靠性，提高机器人系统的性能和效率。

在性能方面，控制器需要具备一定的硬件、嵌入式、算法和系统层面的指标和认证，以保证其可靠稳定性，包括温度范围（-40～80）℃、相对湿度范围（10～90）% RH 、IP防护等级IP54以上、是否具有防爆认证、腐蚀气体环境等级等。以及能达到的速度、精度、稳定性和响应时间。此外，控制器还需要具备冗余技术指标能力，以确保长期、连续的可靠稳定运行。

在功能应用方面，需要根据自身需求考虑控制器能够适配不同的导航方式和底盘类型，同时具备一定的开放性，以支持用户根据实际应用需求进行二次开发。不同的类型的控制器具有不同的功能，因此需要根据具体需求进行选择。例如，一些控制器可能支持SLAM技术（同时定位与地图构建），而另一些可能不支持。

如今，在现代工业和物流领域，移动机器人专用控制器已成为不可或缺的一部分，为增强生产力和降低人工成本做出了巨大的贡献。而为了更好的适配自己的机器人，使用专业移动机器人控制器可以让开发者专注于项目本身,而不必在底层硬件和软件上花太多精力,从而提高研发效率和成功率。将固定的研发成本，把不可控制的时间成本变成一个可控的成本。您将有更多的精力去专注于最终用户的应用方案，工艺流程等。

选择合适的控制器取决于所需的功能、预算和对开发环境的熟悉程度等因素。但是确保控制器的稳定性和可靠性也是非常关键的，这将直接影响到机器人的性能和工作效果。移动机器人专业控制器不失为一个更好的选择。