AGV 驱动轮选型指南：多样化场景下的技术考量

2025-07-16 15:09 远道

近年来，随着 AGV（自动导引运输车）技术的持续演进，其行走方式的选择也经历了深入探讨。最终，驱动轮搭配从动轮的驱动系统凭借其结构简洁、移动速度快、运行平稳以及成本效益高等显著优势，成为移动机器人领域的主流方案。AGV 能够以毫米级精度自主平稳地拖运数百乃至数千公斤的重物，其核心能力很大程度上依赖于其“腿”——即专用驱动轮。常规 AGV 的行走主要依赖于驱动轮与从动轮的协同作用：驱动轮提供核心动力，而从动轮则主要负责承载载荷并辅助提升转向灵活性。

目前，主流的 AGV 转向驱动轮结构主要可归纳为以下四类：

1. 单舵轮型

结构特点：通常采用三轮布局（部分为增强稳定性会增加从动轮数量，但仅有一个舵轮作为转向驱动装置）。其核心为一个位于车体前部的铰轴转向驱动轮（舵轮），搭配两个后部从动轮，转向由前轮控制。

优点：结构简单，成本较低。单轮驱动简化了电机控制。三轮结构具备优异的抓地性能，对地面平整度要求适中，环境适应性广。

缺点：灵活性相对有限，转弯需占用一定半径空间，可实现的动作较为基础。

适用 AGV 类型：牵引式 AGV、叉车式 AGV。

适用场景：大吨位货物搬运，通用性场景广泛。

2. 双舵轮型

结构特点：属于全向型 AGV。车体前后各配置一个舵轮，两侧搭配从动轮，转向由前后舵轮协同控制。

优点：可实现 360° 原地回转及万向横移，灵活性极高，运行精度优越。多轮布局使载荷分布更均衡，稳定性优于单舵轮型。

缺点：两套舵轮系统导致成本较高。运行中常需差速控制，对电机运动控制算法要求严苛。四轮或以上结构易因地面不平导致单轮悬空打滑（需设计悬挂浮动装置以补偿，对车体设计要求高），因此对地面平整度要求严格。

适用 AGV 类型：重载潜伏式 AGV、停车机器人。

适用场景：大吨位物料搬运，尤其适用于汽车制造厂、自动化停车场等场景。

3. 差速轮型

结构特点：车体左右两侧安装差速轮作为驱动轮，其余为随动轮。与双舵轮型关键区别在于，差速轮自身无转向电机，其转向完全依赖左右两侧驱动轮的速度差实现。

优点：灵活性高，可实现 360° 原地回转。对电机和控制精度要求较低，成本优势明显。

缺点：无法实现万向横移。对地面平整度要求极为苛刻。承载能力有限（通常负载在 1 吨以下），难以满足高精度应用需求。典型代表如亚马逊 KIVA 机器人。

适用 AGV 类型：潜伏式 AGV。

适用场景：环境条件良好（如地面平整）的电商、零售仓库等场景。

4. 麦克纳姆轮型

结构特点：基于特殊设计的轮毂结构（安装有斜向辊子），通过多个轮子的协同运动，可将部分轮缘驱动力转化为法向力，从而实现全向移动。

优点：承载能力强（可达 10 吨以上），灵活性极高，可实现 360° 原地回转及万向横移，尤其擅长在有限空间内进行高精度运动。

缺点：成本相对昂贵，结构形式复杂。对控制系统精度、制造工艺以及地面平整度均有较高要求。

适用 AGV 类型：重载型移动平台、户外移动机器人。

适用场景：飞机、高铁等大型设备的生产制造现场；户外机器人运输作业等场景。

结论：

不同的转向驱动轮类型对应着差异化的应用场景需求。在实际选型过程中，需综合评估作业环境（如地面状况、空间限制）、负载要求（吨位）、运行精度、灵活性需求以及成本预算等关键因素。唯有针对具体应用场景精准选用最适配的驱动方式，方能切实保障 AGV 在各类作业环境下的运行可靠性、稳定性与精确性。值得注意的是，国产核心驱动轮技术正加速崛起，为市场提供了更多元化的选择。