通用AGV/AMR的结构
形象比喻：把一个AGV/AMR想象成一个人，有大脑、有眼睛、有腿脚、有骨骼，还得能跟外界沟通。理解了这个比喻，AGV/AMR的结构就很容易掌握了！
AGV/AMR 3D结构展示
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(可集成Three.js或其他3D引擎)
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一、AGV/AMR的核心模块构成
车体结构 (Chassis/Body)
AGV/AMR的"骨架" - 承载所有部件
🎯 作用
这是AGV/AMR的"骨架"，承载所有其他部件，并决定了其负载能力和基本外形。
🔧 组成
- 金属结构：钢材、铝合金焊接或组装结构
- 强度设计：需要有足够的强度和刚性
- 重心考虑：设计时要考虑重心、稳定性
- 防护等级：考虑工作环境的防尘、防水要求
驱动单元 (Drive Unit)
AGV/AMR的"腿脚" - 负责行走转向
🎯 作用
AGV/AMR的"腿脚"，负责车辆的行走、转向。
🔧 驱动方式
🔧 核心组件
- 驱动轮/舵轮：实现车辆移动和转向
- 电机：伺服电机、步进电机或直流无刷电机
- 减速器：匹配电机输出扭矩和速度
- 编码器：测量速度和行驶距离，提供导航反馈
感知与避障模块 (Perception & Obstacle Avoidance)
AGV/AMR的另一部分"眼睛" - 探测障碍物，确保安全
🎯 作用
用于探测路径上的障碍物，确保安全运行。
🔧 核心传感器
- 安全激光雷达 (Safety LIDAR)：设置保护区域（减速区、停止区）
- 3D相机/深度相机：感知三维空间障碍物
- 超声波传感器：探测近距离障碍物，成本较低
- 安全触边/碰撞传感器：物理接触式最后防线
控制系统 (Control System)
AGV/AMR的"大脑" - 处理信息，规划路径，控制运动
🎯 作用
负责接收指令、处理传感器信息、规划路径、控制运动和执行任务。
🔧 核心组件
- 主控制器：工业PC (IPC)、嵌入式计算机或PLC
- 运动控制器：专门控制电机驱动，实现精确控制
- I/O模块：连接各种传感器、执行器
- 操作系统：Linux + ROS (Robot Operating System)
能源系统 (Power System)
AGV/AMR的"心脏" - 提供运行电能
- 锂电池：主流选择，能量密度高、寿命长
- 电池管理系统 (BMS)：监控电池状态，进行充放电管理
- 充电接口：手动充电、自动充电、无线充电
执行机构 (Actuator)
AGV/AMR的"双手" - 与货物或工位交互
- 潜伏式：顶升机构（丝杠、液压）
- 叉取式：货叉、门架、升降系统
- 辊筒式：辊筒、皮带及驱动电机
- 复合机器人：机器人手臂及控制器
人机交互模块 (HMI)
信息交流界面
- 状态指示灯：显示运行、故障、充电状态
- 声音报警器：用于提示、警告
- 显示屏/触摸屏：详细信息显示和参数设置
- 操作按钮：急停、启动/复位按钮
通信模块 (Communication)
与上位系统无线通信
- Wi-Fi无线网卡：支持802.11 a/b/g/n/ac等协议
- 5G技术：部分场景开始探索应用
- 蓝牙：用于近距离配置或调试
二、核心关键技术
💡 技术支撑
硬件模块能协调工作，背后是这些关键技术的支撑：
🧭 导航定位技术
- 传统AGV：磁导、二维码、激光三角测量（LGV）
- AMR：SLAM是核心，多传感器融合定位技术
🛣️ 路径规划技术
- 全局路径规划：A*、D*、RRT等算法
- 局部路径规划：DWA、TEB等动态避障算法
🎮 运动控制技术
- 底层控制：PID控制，精确控制电机
- 轨迹跟踪：考虑运动学和动力学模型
👁️ 感知技术
- 障碍物检测：利用LIDAR、摄像头等传感器
- 传感器融合：综合多种传感器信息
🚗 车队管理技术
- 任务分配：高效分配给空闲的AGV/AMR
- 交通管理：避免碰撞或死锁
🛡️ 安全技术
- 安全标准：符合ISO 3691-4等标准
- 安全区域：减速区、停止区划分
🎯 结构知识练习题
📝 单选题
1. AGV/AMR的"大脑"是指哪个模块？
2. SLAM技术主要应用于哪种类型的移动机器人？
☑️ 多选题
3. 驱动单元通常包含哪些核心组件？（多选）
4. AMR常用的导航定位技术包括哪些？（多选）
✅ 判断题
5. 车体结构是AGV/AMR的"骨架"，只需要考虑强度，不需要考虑重心。
6. BMS电池管理系统的主要作用是监控电池状态并进行充放电管理。
7. 安全激光雷达只能设置停止区，不能设置减速区。