為了更好地滿足不同應用領域機器人的使用需求，和利時電機開發(fā)的伺服電動輪采用小型化、集成化設計結構，目前已在 AGV、商用清潔服務 機器人、電力巡檢機器人等細分市場上獲得了成功應用。

　　1 伺服電動輪進入 AGV 應用領域

　　“Quick Pick”解決方案是由上海快倉智能提出的優(yōu)化倉庫 存儲能力的組合方案。該方案是由高空作業(yè)的“鴻鵠”料箱機器 人和在貨架中快速穿梭的“青鸞”潛伏式機器人組成的“大小工”AGV 智能倉，不僅充分利用了貨架上層空間(存儲空間利用率相較 傳統(tǒng)模式提高了 60% 以上) ，還有效地解決了在“超高出入庫 流量”的要求下“拆零揀選及海量 SKU 退貨”人工作業(yè)效率低的“痛點”。

　　“Quick Pick”解決方案機器人成本是市面上純料箱機器人 方案的 60% 左右， 由于遠距離快速搬運交給了“青鸞”，客戶整 體需要料箱機器人的數(shù)量減少，而“青鸞”價格只有料箱機器人 的百分之二十幾，因此，很大程度上降低了機器人購買成本。

　　和利時電機特制 10530NE 低壓伺服電動輪搭載快倉智能 的“青鸞”搬運料箱，具備高速通行和工作占地面積小的特點， 單件揀選分撥時間可從 7 秒縮短至最快 5 秒，空載速度可達 2m/s，負載 30Kg。

　　和利時電機為快倉“青鸞”量身定做的 10530NE 伺服電動輪， 屬直驅低壓伺服輪轂電機，最大優(yōu)勢是省去了傳統(tǒng)電機必配的 減速器，使機器人實現(xiàn)了低噪音，低故障率，低成本，結構簡 單，車身小巧，大幅度地提升了設備空間利用率，使“青鸞”整 車成本及生產組裝成本大大降低。

　　小巧靈活的低壓伺服電動輪 10530NE 是輕載 AGV 降本增 效的首選產品，它的特點包括：

　　? 10530NE 伺服電動輪采用明亮色彩的特殊包膠材質，確 保機器人在運行過程中避免打滑、磨損;

　　? 10530NE 的良好的低速性能(最低轉速 1RPM) 使“青鸞“高 低速切換柔順、高效;

　　? 10530NE 使“青鸞”最大負載能力達 80kg(不計小車自重) ，

　　并具有防水、過熱保護功能，使“青鸞”能適應更多應用場景。

　　和利時電機公司研制的 10530NE 低壓伺服電動輪賦能 快倉“青鸞”，也是輕載 AGV 的首選，開創(chuàng)了伺服電動輪進入 AGV 行業(yè)的先河。

　　2 伺服電動輪專為小型商用清潔機器人量身打造

圖 1 8030 電動輪尺寸圖

　　目前， 國內商用清潔機器人體型大都比較大， 對于1000m2 以下商超門店、寫字樓等面積相對較小的場景來說， 體型相對較小的機器人則更受市場追捧。

　　“小型化”清潔機器人不僅需要具備全能清潔、運行安全、 避障靈敏等技術性能，還要滿足小巧身材、隨心穿梭狹小區(qū)域 的獨特本體設計，因此，在設計清潔機器人時，不僅需要考慮 機械本體的尺寸質量，在保證功能實現(xiàn)的前提下，還應盡量減少系統(tǒng)硬件的成本，和便于日后功能擴展、軟硬件調試、及系 統(tǒng)維護。

　　運動控制機構作為清潔機器人的重要組成部分，電機和驅 動器的選型尤為重要。傳統(tǒng)的商用清潔機器人行進單元包括機 械輪系 + 減速機 + 電機 + 驅動器 + 其它連接件，繁雜的機械 單元使得機器人底盤本體較大，成本較高。

　　為了解決以上問題，北京和利時電機公司專為小型清潔機 器人量身打造了 7030 系列、8030 系列低壓伺服電動輪。電機 及外輪一體化設計的 7030 系列 /8030 系列伺服電動輪是低壓 伺服電機的完美變形，具有伺服電機高精度、高響應速度等優(yōu) 良特性，不需要減速箱，安裝極其方便。

　　相較于傳統(tǒng)的清潔機器人底盤方案，和利時電機公司伺服 電動輪方案設計則非常簡單， 只需伺服電動輪 + 伺服驅動器， 大幅度提升了機器人底盤的空間利用率并降低了成本。

　　與 7030 系列 /8030 系列相配套使用的，是小體積、經濟 型 DS20230E 低壓伺服驅動器。該驅動器采用最新的第三代 DSP 平臺， 利用 TMU、FPU、FDIV 的強大性能， 可對伺服電 動輪的位置、速度和轉矩進行精確控制。在硬件上，驅動器采 用了小體積功率器件，精簡了輸入輸出端口，并將控制板、功 率板兩層 PCB 板整合為一層，使得驅動器體積大幅度縮小， 降低了成本。

　　搭配 7030/8030 系列伺服電動輪系統(tǒng)的清潔機器人，體 積小巧，結構緊湊，不僅能實現(xiàn)無半徑轉向、跨越障礙、輕松 穿梭狹小區(qū)域，還可以實現(xiàn)在大理石、瓷磚、PVC 地面、水磨 石、人造石等材質地面清潔作業(yè)無印痕、不打滑、靜音等特有 的功能。

　　北京和利時電機公司通過產品結構創(chuàng)新和技術創(chuàng)新，直擊 用戶“痛點”，解決了商用清潔機器人體型大、成本高的難點問題。 基于伺服電動輪系統(tǒng)特有的性能優(yōu)勢，有助于客戶快速搭建機 器人底盤，形成產品，并極具產品優(yōu)勢。

　　3 低壓伺服電動輪賦能電力巡檢機器人

　　行進傳動機構是巡檢機器人的重要組成部分，如何改進行 進傳動機構，讓機器人更加安全有效的完成線上作業(yè)，是眾多 機器人廠商亟待解決的“痛點”問題。

　　市場上的巡檢機器人的行進傳動結構主要有固定導軌式結 構、車輪式結構、仿人類行進結構、履帶式結構，但各結構差 異較為明顯，比如履帶式結構可以在山地、川地等復雜地形施 展功能，它的障礙通過性強、行進平穩(wěn)，但技術難度較高，設 計環(huán)節(jié)較為復雜，機動能力也有待增強。而車輪式結構以移動 方便、定位準確、控制方便等優(yōu)點，現(xiàn)已成為變電站巡檢機器 人的主流方式。

　　一般輪式巡檢機器人常見的有三輪、四輪兩種結構形式。 三輪式機器人結構簡單，但穩(wěn)定性低，常在低速狀態(tài)下運行。 四輪式機器人也有兩輪轉向兩輪驅動、四輪轉向四輪驅動等結 構?？傮w來說，四輪式的結構復雜，但轉向靈活，且在高速運 行情況下具有良好的穩(wěn)定性。

　　目前四輪式機器人大都采用兩輪轉向和兩輪驅動的方式， 但兩輪轉向、兩輪驅動結構的最小轉彎半徑受到限制，且兩個 驅動輪在轉彎時處于滑動狀態(tài)，降低了機器人的穩(wěn)定性，不能 很好地在有限空間運動且能夠實現(xiàn)任意角度運動功能。

　　和利時電機公司自主研發(fā)的低壓伺服電動輪屬直驅低壓伺 服輪轂電機，具備伺服電機高精度、高響應速度等優(yōu)良特性， 三位一體的極簡化設計，直接替代原有電機 + 減速器 + 輪子 的結構，大大提升了機器人底盤空間利用率，降低了機器人本 體質量過大的缺陷。

　　由于低壓伺服電動輪具備單個車輪獨立驅動的特性，因此 無論是前驅、后驅還是四驅形式，它都可以比較輕松地實現(xiàn)。 同時，低壓伺服電動輪可以通過左右車輪的不同轉速甚至反轉 實現(xiàn)類似履帶式車輛的差動轉向， 大大減小機器人的轉變半徑， 甚至可以實現(xiàn)原地轉向。