众所周知，在移动机器人中，最常见的有两种驱动方式——一种是差速轮驱动，另一种是舵轮驱动，相比传统AGV小车差速控制方式，舵轮集成化高，适配性强，配合伺服系统使用精度更高，响应更快。因此，舵轮驱动是目前AGV/AMR应用的主流发展方向。江苏金陵智造研究院有限公司（以下称“金陵智造研究院”）前身系1865年李鸿章在洋务运动时期创办的金陵制造局，为大型央企南京晨光集团的全资子公司，隶属于世界500强、世界军工10强企业中国航天科工集团，是国家级“专精特新”小巨人企业、国家级智能制造系统解决方案供应商。目前，金陵智造研究院专业从事伺服控制和智能控制类产品研发人员有160余人，研发团队硕士及高级工程师以上人员占比达90%。 当“中国民族工业先驱”入局移动机器人行业，将航空航天标准的舵轮引入市场，又将激起怎样的水花？近日，新战略移动机器人全媒体记者对话公司副总经理刘国辉先生，揭开金陵智造研究院主打产品“金陵智造系列舵轮”研发生产的神秘面纱。 把握行业需求痛点，不断推陈出新 刘国辉介绍，衡量AGV舵轮性能好坏的主要看控制精度、使用寿命、负载能力、调速能力等指标。金陵智造系列舵轮主要有以下优势： · 控制平稳：采用矢量控制及滤波技术，空载/满载下均可全速运行，具备3倍过载能力； · 控制精度高：采用闭环控制，转向角度精度优于0.2°，行驶电机速度波动优于±10rpm； · 调速范围宽：实现低速和高速平稳控制，最高速可达1.5m/s，最低速度低至1m/h； · 效率高、寿命长：采用高功率质量比永磁同步电机，产品效率高，使用寿命长； · 保护机制健全：具备过压、过流、过温、堵转、通信异常等多种安全保护功能。 金陵智造系列舵轮的优异性能在于其团队对技术的不断钻研以及对市场需求痛点的精准把握。 早在2017年，金陵智造研究院就推出了市场上首款基于双永磁伺服电机且转向和行驶功能二合一集成驱动控制的舵轮系统，该产品驱动控制部分充分继承航天“基于永磁同步电机的空间矢量控制三环全数字控制”的成熟技术方案，采用“一拖二”架构形式，同时实现驱动系统和转向系统的控制。 2019年，金陵智造研究院在广州物流展推出了重载AGV多舵轮系统控制解决方案，打破了国外的技术垄断，提升国产重载AGV核心技术的自主可控性。 今年1月，金陵智造研究院成功研制出JLCS300-S01重载差速轮系统，在研发过程中主要难点有两个：第一个难点是如何把两个驱动轮和液压举升系统集成在很小的空间内，同时还需要高达11t的承载能力；第二个难点是：考虑到AGV实际运行过程中的加速、减速及急刹情况，如何保证液压系统既能举升重物，又能承受较大侧向力。
JLCS300-S01重载差速轮系统 该产品的突破点主要在于两个方面： （1）突破了高性能重载差速轮设计技术，本系列产品其它20t、30t甚至更高负载的差速轮均可采用此类方案； （2）将液压举升与差速轮成功的集成在一起，客户在使用时无需配置额外的举升机构，有效的提高了空间使用率；第三个突破点是实现了差速轮以1m/h的超低速稳态运行控制； 今年4、5月份，JLCS300-S01重载差速轮已在广东某钢铁重工应用，AGV采用6差速轮系统，车货总重40t，物料偏心放置，单个差速轮承载最大10t，能力可达到50-60t。目前已在客户工厂内正常运行半年。 今年12月，金陵智造研究院又推出新一代舵轮系统，进一步提高了舵轮的驱动能力，减小了舵轮的安装高度和回转半径。 新一代舵轮系统最大承载3500kg，拖动负载最大可达10500kg，速度最高可达1.4m/s。此舵轮系统突破了高功率密度伺服电机设计技术、高集成度电驱动模组设计技术，使舵轮具有更小的回转半径、更高的功率体积比和更高的集成度，具备防水、防盐雾、耐低温和抗高温的特点，可适应多种路面，可覆盖当前大多数使用工况。
金陵智造新一代舵轮系统 国内智能制造产业化道路漫长曲折，此次新品在“体积、高度、回转半径”三个关键技术有了进一步突破，无疑是为行业树立起又一标杆，对金陵智造研究院日后引领整个舵轮行业的发展、开辟更为广阔的增量市场的进程添砖加瓦。 打造舵轮“标品计划”和“精品工程” 据刘国辉透露，今年金陵智造研究院金陵智造研究院“顶住”了各方面压力，截至10月底营业收入同比增长50%以上。这一成绩的取得金陵智造研究院与智能伺服控制技术的优势密不可分。因舵轮系统的高功率密度或紧凑型设计，与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轮可以做到功率密度或功率体积更优秀，在一定体积下功率驱动力更大，在相同驱动力条件下又能做到体积高度回转半径更小。 “我们在这个方向上一直在努力，这也是我们的客户希望达成的要求之一——希望舵轮的高度越低越好，回转半径越短越好，驱动力和承载力越高越好——这是我们一直追求的目标，近两年金陵智造研究院的投入了大量时间精力与预算在产品设计和技术开发上，对舵轮进行进一步的迭代。” 而对于未来进一步的发展计划与发展方向，刘国辉表示，金陵智造研究院有三个“想法”： 第一个想法，将舵轮产品标准化、通用化，建立对应的标准体系，完善标准规范，推动舵轮产品的国产化替代进程，进一步提升国产舵轮的国际地位，带动智能制造产业发展进程； 第二个想法，希望不管做什么都要做到前列，除了军工，民用业务也要提供优质的产品与服务； 第三个想法，金陵智造研究院将打造“精品工程”，精准获取客户需求，再进行精细化设计，从设计伊始便考虑降低生产成本，提高产出质量，提高产品品质，增强客户服务，从而实现“精品计划”。 在市场拓展方面，金陵智造研究院的计划是进一步扩大对增量市场的影响力，通过技术的突破，实现应用场景增长，避免在存量市场上做无意义非必要的价格“内卷”，做可持续化增长的事情，并利用现有优势持续扩大增量市场。 刘国辉表示，当前移动机器人行业正处在高速发展时期，市场规模快速发展，整体发展向好。在国家碳排放政策的引导下，新能源汽车、锂电池和光伏等领域出现了爆发性增长，移动机器人已成为这些行业投产、扩产的首选方案；其它行业，如电子、物流、半导体、航空航天和机械重工等行业，也在积极推进生产、运输的自动化和智能化水平，需求继续扩大。 2023年，公司将继续以公司的“十四五”规划为牵引，力争在现有基础上取得更大突破。全年，公司营业收入计划预计可突破3.5亿元，实现较大幅度增长；移动机器人相关产品收入预计将达到5000万元；公司人员规模预计将突破250人。 未来，金陵智造研究院将持续将舵轮功率、体积、高度做到极致，向全球范围输送更有中国特色的产品，提升金陵智造研究院在AGV行业的品牌价值，迈向更广阔的市场。
