眾所周知，在移動機器人中，最常見的有兩種驅動方式——一種是差速輪驅動，另一種是舵輪驅動，相比傳統AGV小車差速控制方式，舵輪集成化高，適配性強，配合伺服系統使用精度更高，響應更快。因此，舵輪驅動是目前AGV/AMR應用的主流發展方向。江蘇金陵智造研究院有限公司（以下稱“金陵智造研究院”）前身系1865年李鴻章在洋務運動時期創辦的金陵制造局，為大型央企南京晨光集團的全資子公司，隸屬于世界500強、世界軍工10強企業中國航天科工集團，是國家級“專精特新”小巨人企業、國家級智能制造系統解決方案供應商。目前，金陵智造研究院專業從事伺服控制和智能控制類產品研發人員有160余人，研發團隊碩士及高級工程師以上人員占比達90%。 當“中國民族工業先驅”入局移動機器人行業，將航空航天標準的舵輪引入市場，又將激起怎樣的水花？近日，新戰略移動機器人全媒體記者對話公司副總經理劉國輝先生，揭開金陵智造研究院主打產品“金陵智造系列舵輪”研發生產的神秘面紗。 把握行業需求痛點，不斷推陳出新 劉國輝介紹，衡量AGV舵輪性能好壞的主要看控制精度、使用壽命、負載能力、調速能力等指標。金陵智造系列舵輪主要有以下優勢： · 控制平穩：采用矢量控制及濾波技術，空載/滿載下均可全速運行，具備3倍過載能力； · 控制精度高：采用閉環控制，轉向角度精度優于0.2°，行駛電機速度波動優于±10rpm； · 調速范圍寬：實現低速和高速平穩控制，最高速可達1.5m/s，最低速度低至1m/h； · 效率高、壽命長：采用高功率質量比永磁同步電機，產品效率高，使用壽命長； · 保護機制健全：具備過壓、過流、過溫、堵轉、通信異常等多種安全保護功能。 金陵智造系列舵輪的優異性能在于其團隊對技術的不斷鉆研以及對市場需求痛點的精準把握。 早在2017年，金陵智造研究院就推出了市場上首款基于雙永磁伺服電機且轉向和行駛功能二合一集成驅動控制的舵輪系統，該產品驅動控制部分充分繼承航天“基于永磁同步電機的空間矢量控制三環全數字控制”的成熟技術方案，采用“一拖二”架構形式，同時實現驅動系統和轉向系統的控制。 2019年，金陵智造研究院在廣州物流展推出了重載AGV多舵輪系統控制解決方案，打破了國外的技術壟斷，提升國產重載AGV核心技術的自主可控性。 今年1月，金陵智造研究院成功研制出JLCS300-S01重載差速輪系統，在研發過程中主要難點有兩個：第一個難點是如何把兩個驅動輪和液壓舉升系統集成在很小的空間內，同時還需要高達11t的承載能力；第二個難點是：考慮到AGV實際運行過程中的加速、減速及急剎情況，如何保證液壓系統既能舉升重物，又能承受較大側向力。
JLCS300-S01重載差速輪系統 該產品的突破點主要在于兩個方面： （1）突破了高性能重載差速輪設計技術，本系列產品其它20t、30t甚至更高負載的差速輪均可采用此類方案； （2）將液壓舉升與差速輪成功的集成在一起，客戶在使用時無需配置額外的舉升機構，有效的提高了空間使用率；第三個突破點是實現了差速輪以1m/h的超低速穩態運行控制； 今年4、5月份，JLCS300-S01重載差速輪已在廣東某鋼鐵重工應用，AGV采用6差速輪系統，車貨總重40t，物料偏心放置，單個差速輪承載最大10t，能力可達到50-60t。目前已在客戶工廠內正常運行半年。 今年12月，金陵智造研究院又推出新一代舵輪系統，進一步提高了舵輪的驅動能力，減小了舵輪的安裝高度和回轉半徑。 新一代舵輪系統最大承載3500kg，拖動負載最大可達10500kg，速度最高可達1.4m/s。此舵輪系統突破了高功率密度伺服電機設計技術、高集成度電驅動模組設計技術，使舵輪具有更小的回轉半徑、更高的功率體積比和更高的集成度，具備防水、防鹽霧、耐低溫和抗高溫的特點，可適應多種路面，可覆蓋當前大多數使用工況。
金陵智造新一代舵輪系統 國內智能制造產業化道路漫長曲折，此次新品在“體積、高度、回轉半徑”三個關鍵技術有了進一步突破，無疑是為行業樹立起又一標桿，對金陵智造研究院日后引領整個舵輪行業的發展、開辟更為廣闊的增量市場的進程添磚加瓦。 打造舵輪“標品計劃”和“精品工程” 據劉國輝透露，今年金陵智造研究院金陵智造研究院“頂住”了各方面壓力，截至10月底營業收入同比增長50%以上。這一成績的取得金陵智造研究院與智能伺服控制技術的優勢密不可分。因舵輪系統的高功率密度或緊湊型設計，與航天的要求基本同源或相似，同比之下金陵智造研究院的舵輪可以做到功率密度或功率體積更優秀，在一定體積下功率驅動力更大，在相同驅動力條件下又能做到體積高度回轉半徑更小。 “我們在這個方向上一直在努力，這也是我們的客戶希望達成的要求之一——希望舵輪的高度越低越好，回轉半徑越短越好，驅動力和承載力越高越好——這是我們一直追求的目標，近兩年金陵智造研究院的投入了大量時間精力與預算在產品設計和技術開發上，對舵輪進行進一步的迭代。” 而對于未來進一步的發展計劃與發展方向，劉國輝表示，金陵智造研究院有三個“想法”： 第一個想法，將舵輪產品標準化、通用化，建立對應的標準體系，完善標準規范，推動舵輪產品的國產化替代進程，進一步提升國產舵輪的國際地位，帶動智能制造產業發展進程； 第二個想法，希望不管做什么都要做到前列，除了軍工，民用業務也要提供優質的產品與服務； 第三個想法，金陵智造研究院將打造“精品工程”，精準獲取客戶需求，再進行精細化設計，從設計伊始便考慮降低生產成本，提高產出質量，提高產品品質，增強客戶服務，從而實現“精品計劃”。 在市場拓展方面，金陵智造研究院的計劃是進一步擴大對增量市場的影響力，通過技術的突破，實現應用場景增長，避免在存量市場上做無意義非必要的價格“內卷”，做可持續化增長的事情，并利用現有優勢持續擴大增量市場。 劉國輝表示，當前移動機器人行業正處在高速發展時期，市場規?？焖侔l展，整體發展向好。在國家碳排放政策的引導下，新能源汽車、鋰電池和光伏等領域出現了爆發性增長，移動機器人已成為這些行業投產、擴產的首選方案；其它行業，如電子、物流、半導體、航空航天和機械重工等行業，也在積極推進生產、運輸的自動化和智能化水平，需求繼續擴大。 2023年，公司將繼續以公司的“十四五”規劃為牽引，力爭在現有基礎上取得更大突破。全年，公司營業收入計劃預計可突破3.5億元，實現較大幅度增長；移動機器人相關產品收入預計將達到5000萬元；公司人員規模預計將突破250人。 未來，金陵智造研究院將持續將舵輪功率、體積、高度做到極致，向全球范圍輸送更有中國特色的產品，提升金陵智造研究院在AGV行業的品牌價值，邁向更廣闊的市場。
