之前每次電商購物節(jié)過后，大家總會操心來之不易的戰(zhàn)利品又得經(jīng)過多少個日日夜夜才能送到自己手里~但自17年雙十一前，菜鳥在網(wǎng)絡上po出自己智慧倉的視頻后，眾多“剁手黨”看到了“光速”收貨的希望~

圖：菜鳥廣東智慧倉

  視頻中，上百臺AGV移動機器人忙碌有序地“工作”，既相互協(xié)作執(zhí)行同一個訂單揀貨任務，也能獨自執(zhí)行不同的揀貨任務。今天，小橙就同大家分享一下AGV行業(yè)的基礎知識。

  AGV（Automated Guided Vehicle，自動導航運輸車）是指以電池為動力，裝備有磁性或光學等自動牽引裝置，能沿規(guī)定的導航路徑行駛，具有安全保護及各種移載功能的運輸小車。它的主要功能表現(xiàn)為能在計算機監(jiān)控下，按路徑規(guī)劃和作業(yè)要求，使小車較為精確地行走并停靠到指定地點，完成一系列移載、搬運等作業(yè)功能。AGV主要有無人搬運車、無人牽引小車、無人叉車等三種產(chǎn)品形態(tài)。

  無人搬運車主要用于完成搬運作業(yè)，采用人力或自動移載裝置將貨物裝載到小車上，小車行走到指定地點后，再由人力或者自動移載裝置將貨物卸下，從而完成搬運任務。無人牽引小車是自動牽引裝載貨物的平板車，僅提供牽引動力。當牽引小車帶動載貨平板到達目的地后，自動與載貨平板脫開。無人叉車的基本功能則與機械式叉車類似，只是一切動作均由控制系統(tǒng)自動控制。

  AGV的重點在于導航。目前，有三種主流的導航方式以適應不同環(huán)境，即磁導航、激光導航和慣性導航。

  磁導航

  磁導航利用磁場檢測傳感器以檢測預先設定的地面磁帶來引導AGV運行。磁導航引導原理簡單，簡單實用，成本低，性價高，但由于磁帶外露，易被污染和損傷，僅適合于環(huán)境較好、地面無金屬物質(zhì)干擾的場合。磁導航是目前應用最廣泛的一種導航方式，主要應用在汽車、電子和家電行業(yè)。

  慣性導航

  慣性導航利用電機行走編碼器與慣性傳感器（陀螺儀）通過對自身的位置姿態(tài)進行控制以實現(xiàn)導航；此種導航方式無需在地面預設磁帶等軌道，但需在地面預設磁釘或者二維碼作為標定標識。慣性導航的主要優(yōu)點是定位準確性高、靈活性強，便于組合和兼容；它最初應用于航天和軍事領域，目前主要應用在電子和家電行業(yè)。

  激光導航

  激光導航利用激光傳感器檢測反射板得到自身坐標，再通過三點定位原理進行定位導航，無需預設地面磁帶等軌道。激光導航的優(yōu)點是定位精準，行駛路徑可靈活多變，能夠適應多種現(xiàn)場環(huán)境。激光導航屬于AGV產(chǎn)品中的高端定位方式，主要應用在煙草、印刷和機械行業(yè)。

  類似于工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈，AGV產(chǎn)業(yè)鏈也分為上游——核心部件、中游——本體生產(chǎn)商和下游——集成商。

  AGV的核心部件包括電池、管理控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和功能零部件等，行業(yè)上游參與者包括安川電機、華中數(shù)控、科爾摩根等。行業(yè)中游的本體生產(chǎn)商主要以生產(chǎn)搬運車、牽引車和叉車為主，目前安徽合力、杭叉、諾力叉車、廣西柳工等均在其列。下游的集成商，如新松機器人、云南昆船等，則將核心部件與車輛本體進行集成，以實現(xiàn)自動化。

  根據(jù)新戰(zhàn)略機器人產(chǎn)業(yè)研究所的數(shù)據(jù)，2015~2017年我國AGV銷量分別為4,300臺、6,340臺及12,900臺、預計2018年AGV銷量為18,000臺。對應2015~2017年我國AGV行業(yè)的銷售額分別為5.55億元，12.11億元和24.64億元。2018年，AGV銷售額預計約為34.38億元。

  2018年我國工業(yè)叉車銷量60萬臺，假設未來每年銷量保持在50萬臺，且大約1/3的叉車可會被AGV取代。AGV平均價格在20萬左右，則每年AGV的市場空間約為333億元/年。

  如此看來，AGV未來增量市場極大，看似會跑出一些獨角獸企業(yè)和潛力新玩家，投資機會不可勝計，可果真是這樣嗎？

  其實不然。

  首先，目前各大AGV廠商更多的是價格和銷售能力的比拼，沒有哪一家有技術上的競爭優(yōu)勢，產(chǎn)品性能參數(shù)同質(zhì)化嚴重。

  其次，由于AGV創(chuàng)業(yè)企業(yè)沒有掌握核心技術，產(chǎn)品價格過高，對于客戶來說吸引力不大，因此與競爭對手叉車對比也并沒有競爭優(yōu)勢。另外，面對工業(yè)自動化的變革，一些大型的叉車龍頭，如杭叉，已經(jīng)成立AGV事業(yè)部，拓展無人叉車領域，并憑借原有的渠道，銷量喜人。

  既然下游AGV創(chuàng)業(yè)企業(yè)的投資前景不容樂觀，那么向上游看，是否存在可突破的方向呢？

  首先，AGV對于零部件精度的要求較低，因此上游其他部件，如伺服驅(qū)動部件等，基本可以實現(xiàn)國產(chǎn)化。其次，由于目前國產(chǎn)激光傳感器質(zhì)量與國外巨頭存在很大差距，大規(guī)模量產(chǎn)依然困難，因此仍依賴進口。最后，鑒于AGV的關鍵在于“控制”，軟件和算法上的突破成為AGV發(fā)展的關鍵。當然，控制系統(tǒng)的重要性也體現(xiàn)在其昂貴的價格，例如，一臺售價40萬的無人激光導航叉車的管控系統(tǒng)成本達到20萬。

  管理控制系統(tǒng)作為AGV的大腦，其主要功能是管理、監(jiān)控和調(diào)度AGV執(zhí)行搬運作業(yè)任務，以幫助AGV解決“WhereamI？”“WhereamIgoing？”“HowcanIgetthere？”等三大問題。AGV管理控制系統(tǒng)是一個復雜的軟、硬件系統(tǒng)；其中，硬件由傳感器、PLC或工控機、電池、執(zhí)行器、服務器、管理監(jiān)控計算機、無線通信系統(tǒng)以及相關接口組成，軟件由相關的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、管理監(jiān)控調(diào)度軟件組成。

  AGV管理控制系統(tǒng)分為地面控制系統(tǒng)、車載控制系統(tǒng)及導航/引導系統(tǒng)三部分。AGV運行過程中，地面控制系統(tǒng)，即AGV系統(tǒng)的固定設備，主要負責任務分配、車輛調(diào)度、路徑管理、交通管理、自動充電等功能；車載控制系統(tǒng)在收到上面系統(tǒng)的指令后，負責AGV的導航計算、導引實現(xiàn)、車輛行走、裝卸操作等功能；導航/導引系統(tǒng)則為AGV單機提供系統(tǒng)絕對或者相對位置及航向。AGV管理控制系統(tǒng)的成熟度直接決定著AGV的性能和使用體驗，AGV管理控制系統(tǒng)發(fā)展的不成熟直接制約了AGV的發(fā)展和推廣。

  相比之下，國內(nèi)管控系統(tǒng)與國外的技術差距明顯。目前管控系統(tǒng)幾乎被科爾摩根NDC8壟斷，價格十分高昂（100萬元會員費+20多萬/每套）。

  管控系統(tǒng)的高價阻礙了下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為了減少NDC8的壟斷，降低管控系統(tǒng)成本，國內(nèi)也涌現(xiàn)出了一些創(chuàng)業(yè)企業(yè)，并獲得了資本市場的大力支持。例如，仙知機器人于2018年6月獲科沃斯投資，華平投資、祥峰投資等于2018年11月投資GEEK+1.5億美元等。

  希望未來，國內(nèi)管控系統(tǒng)技術能夠有所突破，跑出幾家龍頭企業(yè)，促成產(chǎn)業(yè)鏈下游的爆發(fā)式成長。