La capacidad de carga, la flexibilidad de dirección y la estabilidad de marcha de un AGV a menudo no están determinadas por un solo parámetro del motor. En muchos casos, dependen más de la configuración del volante.
Tomemos como ejemplo un AGV de 2 toneladas. El coste del sistema de accionamiento entre diferentes configuraciones de volante puede diferir en más de dos veces. Al mismo tiempo, el rendimiento del movimiento, la capacidad de control y las aplicaciones adecuadas también pueden ser completamente diferentes.
Basado en los años de experiencia de HKT ROBOT en proyectos de AGV/AMR, este artículo explica cinco configuraciones comunes de volante de AGV y proporciona referencias de selección para diferentes cargas, condiciones del sitio y requisitos de movimiento.
1. Cinco configuraciones comunes de volante de AGV
La configuración del volante de un AGV afecta directamente la capacidad de carga, la flexibilidad de dirección, la dificultad de control, la disposición del chasis y el costo total del sistema. En proyectos reales de AGV/AMR, las diferentes configuraciones son adecuadas para diferentes rangos de carga, rutas de movimiento y escenarios de aplicación. A continuación se presentan cinco configuraciones comúnmente utilizadas en la industria.
1.1 Configuración de volante único: diseño 1 + 2
Estructura: Un módulo de volante con funciones de accionamiento y dirección integradas, combinado con dos ruedas giratorias pasivas.
Características:
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Menor costo y estructura simple
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Instalación y puesta en marcha más sencillas
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Adecuado para AGV ligeros con rutas relativamente fijas
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Flexibilidad de dirección limitada
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No apto para movimientos omnidireccionales complejos
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Soporte débil para movimientos laterales de alta precisión o ajuste de postura en el lugar
Aplicaciones típicas: Pequeños carros de materiales en talleres de electrónica 3C, AGV de entrega de medicamentos en hospitales, vehículos de picking de almacén ligeros y plataformas de transporte interior sencillas.
1.2 Configuración de dos volantes diagonales: diseño 2 + 2
Estructura: Dos módulos de volante se instalan en posiciones diagonales opuestas del chasis, junto con dos ruedas giratorias pasivas.
Características:
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Mayor flexibilidad de movimiento, que soporta movimiento hacia adelante/atrás, movimiento lateral y rotación
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Comúnmente utilizado para AGV de carga media a pesada, de 1 a 3 toneladas
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Mejor capacidad de dirección y ajuste de postura que un diseño de volante único
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Requiere un control coordinado de dos módulos de volante
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Mayores requisitos para los algoritmos de control y la puesta en marcha
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Mayor coste que el diseño 1 + 2, pero menor que el diseño de cuatro ruedas direccionales
Aplicaciones típicas: Centros de clasificación de comercio electrónico, manipulación de piezas de automóviles, logística farmacéutica, robots de transferencia de almacén y plataformas AGV interiores de carga media a pesada.
1.3 Configuración de dos volantes en la línea central: diseño delantero y trasero
Estructura: Dos módulos de volante se instalan a lo largo de la línea central longitudinal del vehículo, generalmente en la parte delantera y trasera. A menudo se colocan cuatro ruedas giratorias pasivas en las esquinas del chasis para soporte.
Características:
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Centro de gravedad estable, adecuado para carrocerías largas y estrechas
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Bueno para movimientos rectos de larga distancia y giros en pasillos estrechos
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Respuesta de dirección rápida para plataformas AGV de carrocería larga
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Más adecuado para aplicaciones donde la carga se distribuye a lo largo del vehículo
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En comparación con el diseño de dos volantes diagonales, la precisión del movimiento lateral y la flexibilidad omnidireccional pueden ser ligeramente más débiles
Aplicaciones típicas: AGV de arrastre, AGV de manipulación de materiales largos, vehículos de transporte de perfiles, plataformas de transporte de módulos de batería y equipos de transferencia industrial de bastidor largo.
1.4 Configuración de tracción en las cuatro ruedas y dirección en las cuatro ruedas: diseño 4WD / 4WS
Estructura: Cuatro módulos de volante se instalan en las cuatro esquinas del chasis. Cada módulo puede accionar y dirigir de forma independiente.
Características:
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Mayor capacidad de movimiento omnidireccional
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Puede soportar movimientos en cualquier dirección, rotación y planificación de rutas complejas según el sistema de control
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Gran capacidad de carga, adecuado para plataformas AGV de servicio pesado
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El diseño de cuatro esquinas ayuda a mejorar la distribución de la carga y la estabilidad de marcha
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Mayor costo del sistema y mayor complejidad de control
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En algunos diseños de sistemas, puede proporcionar un cierto nivel de redundancia para el diagnóstico de fallas y la detención segura
Aplicaciones típicas: Líneas de montaje final de automóviles, manipulación de palas de aerogeneradores, transferencia de componentes aeroespaciales, transporte de moldes grandes, plataformas industriales de servicio pesado y manipulación de equipos especiales.
1.5 Tracción diferencial + ruedas giratorias pasivas
Estructura: Dos ruedas motrices de dirección fija sin mecanismos de dirección, combinadas con una o dos ruedas giratorias pasivas.
Características:
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Estructura simple y menor costo
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La dirección se logra a través de la diferencia de velocidad entre las dos ruedas motrices
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Puede girar en el lugar bajo ciertas condiciones
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No puede lograr un movimiento lateral verdadero
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Más propenso a resbalar en suelos mojados, polvorientos o de baja fricción
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Estrictamente hablando, la tracción diferencial no es una configuración de volante, pero a menudo se compara con las soluciones de volante durante la selección de AGV
Aplicaciones típicas: Robots de entrega en restaurantes, robots de servicio en hoteles, carros logísticos ligeros, pequeños AMR interiores y plataformas móviles sensibles al costo.
2. Comparación de las cinco configuraciones
| Configuración | Carga recomendada | Movimiento omnidireccional | Giro en el lugar (rotación in situ) | Costo total (referencia) | Complejidad del control |
| Volante único 1+2 | ≤ 500 kg | ❌ | ❌ | ★ | ★ |
| Dos volantes (diagonal) 2+2 | 1 - 3 toneladas | ✅ | ✅ | ★★★ | ★★★ |
| Dos volantes (central) | 1 - 3 toneladas | Parcial | ✅ | ★★★ | ★★★ |
| Cuatro volantes | 3 - 30 toneladas | ✅ | ✅ | ★★★★★ | ★★★★★ |
| Rueda diferencial | ≤ 300 kg | ❌ | ✅ | ★ | ★★ |
En general, si el AGV tiene una carga ligera, una ruta fija y un presupuesto limitado, una configuración de volante único puede ser la primera opción.
Para rutas flexibles, movimiento lateral o rotación en el lugar, un volante doble diagonal suele ser más adecuado.
Para carrocerías largas, pasillos estrechos y estabilidad en línea recta, se puede considerar un diseño de volante doble central.
Para cargas pesadas, alta precisión o movimiento omnidireccional complejo, una configuración de dirección en las cuatro ruedas es una mejor opción.
Y para aplicaciones de servicio sencillas como robots de restaurantes u hoteles, una solución de tracción diferencial suele ser más económica.
En definitiva, la configuración de la tracción y dirección del AGV es esencialmente un equilibrio entre los requisitos, el coste y las condiciones del lugar. Se recomienda involucrar a los proveedores de volantes, tracción y control del vehículo durante la etapa inicial de planificación del proyecto. Esto puede ayudar a evitar retrabajos posteriores causados por una capacidad de carga, un rendimiento de dirección o una precisión de acoplamiento no coincidentes.
3. La práctica de HKT ROBOT en la selección de volantes de AGV
La selección del volante debe basarse en el sistema de movimiento completo del AGV, no solo en el número de ruedas. La carga del vehículo, el tamaño del chasis, la trayectoria del movimiento, el estado del suelo, el método de control y el presupuesto influyen en la configuración final.
HKT ROBOT proporciona volantes de AGV, juegos de ruedas diferenciales, servomotores, servocontroladores, reductores de cubo y conjuntos de cables relacionados. Según los diferentes requisitos de la plataforma, HKT ROBOT puede ayudar a evaluar soluciones de volante único, volante doble, dirección en las cuatro ruedas y soluciones de accionamiento personalizadas.
En general, los AGV ligeros con rutas fijas pueden utilizar soluciones de volante único o de tracción diferencial. Los AGV de carga media a pesada a menudo utilizan volantes dobles diagonales. Las plataformas de servicio pesado, los vehículos de carrocería larga o las aplicaciones de alta flexibilidad suelen requerir dirección en las cuatro ruedas o soluciones de accionamiento personalizadas.
Para una selección precisa, los clientes pueden compartir el peso del vehículo, la carga útil, el tamaño del chasis, la velocidad, el estado del suelo, el ancho del pasillo, el método de giro, el protocolo de control y el espacio de instalación disponible.
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