AGV小车的轮系布局分析：中轴和对角布局的简单对比

AGV小车的轮系布局分析：中轴和对角布局的简单对比

AGV（Automated Guided Vehicle）小车的轮系布局是其设计中的关键环节，直接影响到车辆的运动性能和应用场景。本文将对比分析两种常见的轮系布局方式：中轴布局和对角布局，帮助读者理解它们的特点和适用场景。

中轴布局

布局结构

驱动轮安装在AGV车体的中轴线上，通常左右对称布局。

结构特点

舵轮布置在AGV小车的车体中心线上，前后对称布置。直线行走时，前后舵轮调整同样的角度以实现路径偏移调整。自转时，左右舵轮转动90度，变成差速式，实现自转功能。

优势

• 结构相对简单，稳定性较好。
• 易于实现直线行走和原地旋转功能。

适用场景

• 适用于对行驶稳定性和精度要求较高的场景。
• 适用于负载较大、需要稳定移动的AGV小车。

对角布局

布局结构

驱动轮安装在AGV车体的对角线位置，通常两个驱动轮分别位于车体的两个对角。

结构特点

舵轮与车体中心对称布置，通常位于AGV小车的对角线上。运动形式相较中轴线布局时调整较为复杂，有时候需要比中轴线布局更精确的控制算法。

优势

• 提供了比中轴布局更好的灵活性和机动性，牵引能力在某些动作上要好于中轴布局的结构。
• 能够在较小的空间内实现复杂的移动动作。

适用场景

• 适用于需要频繁改变行驶方向和进行复杂移动动作的场景。
• 适用于对高度有要求的AGV小车，如潜入式AGV，对角布局可以更好地适应低矮空间。

运行时的对比

3.1 沿着车体轴线直线行驶（直行）

首先我们来看直线行驶时，中轴和对角的驱动模型。如下图所示：

上图中的左图为中轴布局直线行驶时，从图中可以看出，不管是前进还是后退，两个舵轮的运行轨迹重合在同一条直线上，此时不管是舵轮之间的速度差，地面打滑等造成两轮的实际速度不一致或出力不匀等，均不会有车身姿态的变动，只是前后两轮的拉扯、偏载等，表现为在红色箭头运行方向的速度波动。

上图中的右图为对角布局直线行驶时，从图中可以看出，在红色箭头运行方向上，两个舵轮存在绿色线的合力力臂，此时不管是舵轮之间的速度差，地面打滑等造成两轮的实际速度不一致或出力不匀等，均会造成车身姿态与红色箭头运行方向的变动，车体向速度慢或者打滑的一侧倾斜，如果不纠偏就会偏离预定的行驶路线，带来的不止是两轮的拉扯和偏载，表现为车身速度波动和车身左右晃动。

3.2 垂直于车体轴线直线行驶（横移）

其次我们来看横向行驶时，中轴和对角的驱动模型。如下图所示：

上图中看出，不管是中轴布局还是对角布局，在横向直线行驶时，都存在红色箭头运行方向上，两个舵轮存在绿色线的合力力臂，此时不管是舵轮之间的速度差，地面打滑等造成两轮的实际速度不一致或出力不匀等，均会造成车身姿态与红色箭头运行方向的变动，车体向速度慢或者打滑的一侧倾斜，如果不纠偏就会偏离预定的行驶路线，带来的不止是两轮的拉扯和偏载，表现为车身速度波动和车身左右晃动。

3.3 以车体中心为原点的原地旋转（自转）

最后我们来看原地旋转时，中轴和对角的驱动模型。如下图所示：

从上图我们可以看出，若是车辆原地旋转时，中轴布局的如绿色线所示的动力臂要小于对角布局的绿色线所示的动力臂，所以对于有频繁原地旋转动作的AGV小车，对角布局更有优势。

总结

中轴布局和对角布局各有优点，选择哪种方式取决于AGV的具体应用需求和场景。中轴线安装更侧重于稳定性和简单控制，而对角安装则更强调灵活性和重载牵引能力。在实际应用中，也需要结合自身在控制算法上是否有某方面的强弱项来进行权衡后选择。工作中具体问题具体分析才是重中之重，请勿简单套用或断章取义文中某些内容作为您的参考依据。