AGV/AMR控制器應用現狀
控制器是電氣控制系統乃至整個 AGV/AMR 的核心，AGV/AMR目前采用的車載控制器基本分為以下三種：
單片機：一般是基于ARM、X86等芯片或者核心板自己開發外圍電路而成，單片機價格低廉，采用最好的芯片，加上外圍器件硬件成本最多也不過數百元左右。但是單片機嵌入式開發對人員的要求較高，需要一定的時間資金投入。
PLC：PLC 以穩定性好、可靠性高著稱，但是它的強項是邏輯控制，一般只能做簡單的運動控制和數值計算，開發難度不大，但是PLC開放性差（不容易擴展自己的軟件功能和硬件模塊）。
工控機：工控機本質上就是一臺個人電腦，只不過經過特殊的設計使其具有很強的抗干擾能力，可以用于振動、電磁輻射等惡劣的工業環境。工控機結構緊湊、體積小巧，其可以運行通用的操作系統，比如 Windows、Linux。
上述三者的應用并不是涇渭分明的，例如 PLC 的內部核心就是一個嵌入式單片機；而工控機的編程語言可能也采用了 PLC 中常用的梯形圖等語言；單片機上面也可以裝載嵌入式實時操作系統，從而形成一個強大的多任務計算機。所以，雖然各有自己適用的領域，但是相互之間也會取長補短，融合應用。
而隨著AGV/AMR技術的不斷發展，導航方式愈加多樣化，激光、視覺等新技術的應用對控制器的算力要求大幅提高，這也催生了AGV/AMR專用控制器的誕生。
與通用的工業運動控制器或PLC相比，AGV/AMR控制器集成了成熟的導航和運動控制算法（例如激光定位算法、麥克納姆輪控制算法），為用戶省去很多工作，而且穩定性和防護等級更高。
AGV/AMR車載控制器是AGV/AMR控制系統的核心，研制基于嵌入式計算機系統的專用AGV/AMR車載控制器，取代以采用工控機或通用PLC作為主控單元的AGV/AMR車載控制器是未來的技術發展趨勢，也是今后研發工作的重點。
選擇控制器的兩大關鍵因素
AGV/AMR控制器是自主導航控制系統的核心，也是AGV/AMR整車的大腦所在，近年對于應用于嚴苛環境的AGV/AMR，AGV/AMR控制器同樣也面臨著挑戰。那么如何去衡量控制器的好壞，挑選合適的產品？
一般來說，可以從多個維度去衡量一款控制器，但最主要在兩個方面，一是性能，二是功能應用。
1、性能
衡量控制器性能好壞的主要指標有以下幾個方面：
? 硬件層面
工業場景既有一級無塵室的場景，也有充滿著粉塵的如水泥、石墨的場景；既有-40℃及以上的速凍冷庫、深冷庫場景，也有55～65℃及以上的塑料生產、橡膠、鋼鐵冶金場景；既有人體舒適度適中電商分揀場景，也有含氯或氯等氣體、乃至易燃易爆的流程工業場景；既有陸地的各種“智能工廠”，也有海洋上的“海上工廠”場景。這些場景的應用，結合工業對MTBF的要求，控制器應在如下主要指標下長期正常工作：
溫度范圍（-40～80）℃；
相對濕度范圍：（10～90）% RH ；
IP防護等級應在IP54以上；
具備防爆一區或本質安全應用相關認證；
具備腐蝕氣體環境戶外WF2等級；
具備海上應用相關認證。
具備了這些主要的指標和相關認證，控制器基本的可靠穩定性就有所保證了。
? 嵌入式層面
嵌入式層面，最基本也是最容易被忽略的3點，從可靠穩定的角度，必須要考慮到芯片的可能缺陷、編譯器的可能缺陷、操作系統的缺陷。
第一項芯片的BUG指標無法具體量化，需要長期的積累和經驗，才可以通過嵌入式的方式規避，從而保證控制器的可靠穩定；
第二項編譯器的BUG，也很難量化，同樣需要長期的積累，而且最好能用自己的編譯器；
第三項，企業自身編寫的操作系統會更有利于產品的穩定可靠。
? 算法層面
AGV/AMR控制器，作為AGV/AMR控制系統的核心部件，遵從控制系統可靠穩定的“第一定律”：“Everything is under control”。未經大量場景驗證過的“AI 算法”不可取；對經過大量應用場景驗證過的“AI 算法”，必須在一個確保其運行安全的“Docker”中運行來確保其符合可靠穩定的指標要求，必須從源頭保證算法軟件層面的可靠穩定性。
? 系統層面
系統層面，除容錯能力外，最重要的一點，控制器和控制系統，必需要具備冗余技術指標能力。工業場景的AGV/AMR，必須能長期、連續的可靠穩定運行，核心的控制器，必須具備冗余的技術指標能力，這一關鍵指標，成倍的增加了控制器及AGV/AMR產品的可靠穩定，對用戶使用AGV/AMR參與生產運營的來說，這是必須。
2、功能應用
控制器的可靠穩定性是應用基礎，在此之外，各種功能的實現是用戶考慮的重點。如導航方式的適配、底盤的適配以及二次開發能力等。
AGV/AMR擁有多種導航方式，各種導航因傳感器技術的路線不同，每種導航方式各有其應用適配的局限性，控制器能否適配是關鍵。
AGV/AMR底盤類型眾多，不同應用需求和負載情況的底盤有著不同的運動驅動模型，如單舵輪、雙舵輪、四舵輪、單差速總成、兩驅差速、麥克納姆輪、雙差速總成等，控制器也需要與不同的底盤適配。
此外，AGV/AMR是定制化程度比較高的產品，不同的場景應用方式不同，這就需要AGV/AMR控制器具備一定的開放性，讓本體廠商能夠根據實際應用需求去進行二次開發。
國內市場主要AGV/AMR控制器廠商
一般來說，目前業內有部分AGV/AMR企業會選擇自己開發控制器，如新松、昆船、優艾智合、斯坦德、國自、坤厚等企業都有自己的控制器產品。
專業做AGV/AMR控制器及相關系統的廠商中，科爾摩根NDC最早將這一技術帶入中國市場，先后與國內眾多AGV/AMR企業達成了合作，提供導航控制一體化解決方案。
伴隨著中國AGV/AMR行業的不斷發展，2015年之后，國內也有一些創業公司瞄準這一塊市場開始開發相關產品，并陸續投入使用。
圖：中國市場主要AGV/AMR控制器廠商
? 科爾摩根NDC
科爾摩根NDC于1962年在瑞典成立，于2009年并入科爾摩根（Kollmorgen）。1996年，以底層算法起家的科爾摩根NDC將激光導航AGV/AMR帶入中國市場，自此引領了AGV/AMR在中國市場的發展。
作為AGV領域的專家，1972年科爾摩根NDC發布了第一代ACC系列車輛控制器，ACC最開始應用于磁導航的AGV/AMR應用場景。在1972年的瑞典沃爾沃汽車生產線上，首次采用了AGV/AMR應用于汽車生產。
此后，科爾摩根NDC不斷升級其控制器產品，2003年推出第二代車輛控制器VMC500系列，2012年推出第三代車輛控制器CVC600系列，2020年推出了第四代車輛控制器CVC700系列。
CVC700在硬件方面升級CPU處理器，性能提升5倍，同時加大了內存存儲量，可以實現更多設備的連接與控制。加入一鍵復位功能。WIFI無線模塊支持5GHz，LAN口支持外接4G、5G模塊。軟件方面，升級反光板導航2.0，可減少50%的反光板使用，最少2個反光板實現定位，并且支持更多型號的激光傳感器。另外，開始布局模塊化功能設計，逐步開放車輛參數API，導航參數API等，自定義UZONE模塊可實現客戶的二次開發。
第四代車輛控制器CVC700
目前，科爾摩根正在研發的新一代車輛控制器 CVC700 + 系列，將采用更強大的處理器芯片，更大容量的內存存儲，實現點云數據處理、視覺圖像處理等功能。開放導航API模塊，支持例如3D 激光SLAM導航、視覺導航等第三方導航。同時完全模塊化功能，開放更多的車輛API模塊，用于二次開發。
當前，基于其核心控制器的NDC8控制系統已大量運用于煙草，汽車及其零部件，鋼鐵，食藥，3C電子，醫院及配送中心，水上游樂場等眾多領域，截至2022年全球使用Kollmorgen NDC解決方案的AGV/AMR及移動機器人已超40000臺，市占率領先，并仍在快速增長。
? 仙工智能
上海仙工智能科技有限公司由 RoboCup 世界冠軍團隊創立，是一家以智能控制及數字化為核心的工業物流解決方案提供商。仙工智能掌握世界領先的技術與理念，打造智能、高效、可靠、易用的端到端工業物流解決方案，方案涵蓋移動機器人控制器、各類移動機器人及配套系統軟件，幫助全球客戶降本增效，實現智能化與數字化升級。
2016年仙工智能開發移動機器人控制器SRC-500和SRC-1100，通過這兩代產品了解了客戶需求，為后續產品研發打下堅實基礎。
仙工智能SRC-2000控制器
2018年仙工智能研發出移動機器人控制器標準品，SRC-2000通用版AMR控制器，并確立以智能控制為核心的技術路線，并在市場上獲得了成功。
2020年SRC-3000FS上市，這款全球首款帶功能安全的激光導航控制器，通過了CE安全認證，成為公司拓展海外市場的主力產品。
2021年上市的SRC-800入門級導航控制器，可搭建單激光或者純二維碼導航的AMR，也可以控制充電樁、自動門、電梯等基礎設施，讓智能工廠的基礎設備接入仙工智能的調度系統更加快捷，實現以智能控制及數字化為核心的工業物流解決方案。
仙工智能SRC-800控制器
仙工智能的控制器技術特點：
1、不僅是一臺控制器，而是全套技術方案：仙工智能“控制器解決方案”包含控制器本體、配套軟硬件系統、仙工智能龐大車型庫等全套先進技術支持服務，
2、適配性強：仙工智能已完成和各大傳感器、驅動器廠商的產品適配，并繼續和他們密切合作，共建AMR產業生態，幫助客戶快速打造AMR。
3、功能強大：擁有全面且出色的基礎功能，同時具有豐富且實用的選配功能，為客戶解決各類移動機器人應用難題。
4、支持豐富車型：基于 SRC 系列控制器制造的各種類型 AMR 已在 20 余行業落地，在豐富的應用場景里為客戶解決各種非標需求。
目前，仙工智能累計全球客戶800多家，遍布半導體、3C、鋰電、光伏、汽車零部件、PCB、紡織、醫療等行業，助力眾多巨頭企業實現智能化、數字化升級。
? 科聰智能
2017年，科聰智能發布了第一款控制器MRC5000。之后兩年多的時間內，MRC5000在相關企業的叉式AGV/AMR、重載AGV/AMR、產線AGV/AMR等AGV/AMR產品上，進行了小規模應用，在這一過程中，科聰對以控制器為核心的控制系統硬件功能模塊、軟件易用性等進行了不斷的打磨和完善。2019年，MRC5000系列控制器和控制系統相關產品，在國內市場和海外局部國家規模化應用。
科聰智能MRC5000控制器
2017年同期，科聰還針對產線搬運型AGV/AMR、倉儲合裝和復合型等AGV/AMR，研發了MRC3000控制器系列產品，通過2年的應用驗證，于2019年發布該產品并在國內外進行了規模化應用。
科聰智能MRC3000控制器
科聰以控制器為核心的移動機器人自主導航控制系統，具有：安全、可靠、可控和靈活的特點。同時，多年來的積累和持續迭代，科聰形成了一套科聰特色的移動機器人產業化技術路線，主要包括：
激光、磁、二維碼、視覺、基站、特征點等成熟導航技術和混合導航技術，可應用于室內、室外、陸地、海洋等場合；
支持舵輪、差速輪、差速總成、麥克納姆輪等多種底盤運動控制技術，滿足多樣的車型和差異化的車體需求；
圖形化、模塊化和低代碼為核心技術的工具鏈應用軟件，應用開發上易用，應用模型上豐富，項目實施上便捷高效，滿足機器人產品設計、機器人項目實施和部署等需求；
多智體調度軟件任務配置豐富、實時調度與開放式互聯兼容、高效智能和魯棒性強；
多個2D、3D視覺工藝算法包，完整匹配AGV/AMR應用工藝場景；
產品技術行業要求和行業習慣符合IEC國際標準，具有EMC、安規、防護、環境、防爆等系列化認證和相關專利。
截至目前，科聰的系列控制器及相關系統已獲得400+客戶的認可，累計出貨3500+，產品應用領域涉及各行各業。
? 科鈦機器人
科鈦機器人成立于2016年，專注于企業內部物流工業車輛的無人駕駛控制器、物流機器人、多智能體調度系統及物流自動化整體解決方案的研發、生產、銷售及服務。
2016年，基于其核心團隊成員在控制技術行業多年的積累，科鈦機器人推出了核心控制器SmartGo。
SmartGo AMR控制器
SmartGo結合先進的人工智能算法，實現移動機器人的自主決策、高精度的定位與姿態估計、高效的路徑規劃和重規劃、精準的運動控制和動作執行以及高可靠性的安全應對于一體。產品支持目前市面上所有的導航技術，包括自然導航、激光導航、二維碼導航、色帶導航、磁導航、有軌及混合導航技術等；科鈦核心控制器兼容多種車型，包括各種自主移動機器人、工業車輛，如頂升式AGV/AMR、背負式AGV/AMR、托盤叉車、牽引車、堆高車等；同時，科鈦核心控制器支持多種運動方式，包括差速驅動、舵輪驅動、全向等運動方式。科鈦核心控制器SmartGo可以有效的實現各類工業車輛的自主移動，實現工業智能化。
目前科鈦機器人的這款控制器適配已經可以覆蓋市場上80%的工業車輛品牌，包括但不僅限于中力、林德、永恒力、杭叉、合力、諾力等，是目前市場上兼容車輛品牌最多的控制器產品之一。
同時科鈦smartGO控制器產品利用自身在算法上的優勢，早在2016年就將國產激光傳感器納入工業車輛無人駕駛領域，打破以往控制器對配套激光雷達品牌必須進口的限制要求。目前，搭載科鈦機器人自主研發的控制器產品已遠銷國內外多家客戶，技術已經達到國際領先水平。同時，以科鈦自主研發的AGV/AMR控制器為核心的系列產品也已在東風日產汽車、伊萊克斯、漢高等10余家汽車、家電、化工行業的大型企業內使用。
? 格局技術
格局是一家以技術為中心的高科技公司，專注于移動機器人控制技術研發，為機器人行業集成商、設備商和終端客戶提供專業性的軟件解決方案、核心零部件和定制化服務。其主要產品有以RCS為中心的WCS系統軟件、AGV/AMR主控制器、AGV/AMR定制服務。
GAC3控制系統是格局面向各行業客戶提供的AGV/AMR整體控制解決方案，包含控制器、調度系統、配套工具和服務等。格局經過多年研發和技術積累，取得了眾多核心技術和專利，并擁有豐富的工程實施經驗。
格局AC-M3控制器
格局于2017年8月份推出第一代控制器，主要面向二維碼導航應用場景；2018年初推出第二代產品，支持市面上主流的導航方式，開始批量出貨；2018年底助力客戶實現單項目50+臺AGV/AMR落地商用；2021年推出重要迭代版本，并啟用GAC3作為全新產品標識。
格局AC-M5控制器
格局技術的AC-M5主控制器面向二維碼、激光SLAM、磁條等不同導航方式的AGV/AMR提供主控制器方案，可根據客戶需求定制，支持多導航方式融合，支持市面上主流的AGV/AMR核心配件(驅動器、相機等)，快速助力客戶AGV/AMR商用部署。
GAC3控制系統面向各行業客戶提供AGV/AMR整體控制解決方案，涵蓋3C電子、半導體、能源、汽車、醫療、倉儲、快消品等行業，其中二維碼導航控制類產品性價比十足。
? 易行機器人
深圳易行機器人有限公司是集機器人本體生產及核心算法為一體的一站式智能制造及智慧物流方案提供商，主要研發銷售運動控制器、無人叉車AGV/AMR、激光導航AGV/AMR、移動機器人、智能搬運系統及配套操作軟硬件。
2017年，易行第一版移動機器人控制器投入使用，控制器開始板卡集成化設計，采用嵌入式工業級芯片，打造導航運動控制為一體的移動機器人控制器。
2018年，易行搭載其控制器的無人叉車系列產品投入市場，依托控制器完成無人叉車產品系列化：搬運式、堆垛式、門架前移堆垛式和平衡重堆垛式叉車。第一個無人叉車項目落地蘇州常熟，交付客戶使用。
2019年，易行獨立部門專注移動機器人控制器的研發升級，第四版移動機器人控制器投入使用。2020年， 第五版移動機器人控制器投入使用，移動機器人控制器小批量出貨。大量適配了國內外的主流傳感器。
2021年第六版移動機器人控制器ECO400投入使用，采用外設硬件開源模式，開放程度再次升級，減低二次開放難度。
易行機器人通用控制器ECO400
最新版通用控制器ECO400技術特點：
簡單：工業級一體化板卡設計，集合多種功能（兼容SLAM導航、反射板導航、二維碼導航和自主避障模式、巡線模式、避障巡線混合模式）
易用：即插即用，適配國內外主流傳感器；
開源：代碼開源，提供二次開發Demo；
方便：支持多種開發語言；
配套：配套完成，PC操作軟件、APP和調度系統；
認證：CE認證；
服務：完善的技術支持服務，免費培訓。
當前，易行機器人相關控制器產品總出貨量達500多套，客戶復購率達到75%以上，得到了大量終端項目場景的驗證和客戶的二次開發使用驗證。
? 河貍智能
河貍智能成立于2019年，公司致力于AGV/AMR解決方案研發，助力AGV/AMR制造企業及工業集成企業智能化、無人化、數字化。公司依靠成都電子科大機器人實驗室雄厚的技術積累，以算法優勢進行產品輸出，將技術研發與產品應用開發相結合，所研發產品為軟硬件集成產品，主要包括AGV/AMR核心控制器、河貍智能群控調度系統及AGV/AMR產品配套件產品，為AGV/AMR的各類應用場景提供優質解決方案。
河貍AGV/AMR控制器，共經歷了四次迭代。
河貍研發團隊通過實現控制器的導航定位算法，奠定了控制器研發基礎，形成了基于激光雷達控制的第一代控制器。再通過加入驅動控制、通信模塊、充電模塊、安全配置模塊的研發實現了第二代控制器。為了提升客戶的使用，優化產品部署的周期，研發了配合與AGV/AMR控制器配合的調度系統軟件，推出了第三代產品HLC-3001。
河貍HLC-3001核心控制器
第四代AGV/AMR控制器在原有的基礎上實現在河貍智能所研發產品為軟硬件集成的產品，主要包括移動機器人核心控制器、河貍智能群控系統及產品配套備件產品。
河貍第四代核?控制器HLB-3100含激光建圖、定位、導航、避障等基本功能，激光定位采??然輪廓導航技術，?需改造環境，定位算法重復定位精度最?可達±5mm，特別適?于柔性產線對接，精準停靠等需求。導航模塊適配多種底盤類型如，前置舵輪，差速輪，?克拉姆輪系，多舵輪，?便構建各種功能?型，也可適配叉車、地牛等車型的改造。導航性能流暢平穩。控制器開放多個API接口，方便客戶進行控制器的二次開發。HLB-3100采用調度系統可對任務進行部署，實現多機交通協調，任務生成和機器人狀態查看。
未來河貍AGV/AMR控制器將會在現有基礎上，不斷優化及升級功能，滿足AGV/AMR所需求的各種場景，助力場景應用的智能化及自動化。
河貍核心控制器HLB-3100
? 佳創博為
天津佳創博為科技有限公司成立于2016年，目前主要產品和服務包括AGV核心控制器、AGV專用電機驅動器、智能倉儲與輥道系統集成、工業設備及儀表定制開發、物聯網技術應用等。
2016年佳創博為推出M4系列控制器，并不斷迭代升級。當前，最新升級的第四代M4系列導航控制器支持磁條導航，色帶導航，慣性導航等多種導航方式。該控制器基于嵌入式系統開發，具有強大的處理能力，更大容量的內存存儲，穩定性高，啟動速度快，擴展能力強。由于其開放API，目前已經有五家以上的調度系統公司可以直接適配，大大的提高了現場部署能力，可以同時支持20個以上的項目施工部署，培養了良好上下游配套供應能力。
M4系列控AGV導航制器
靈巧系列AGV導航控制器
為了適應更多的應用場景以及非標開發能力，佳創博為同時還推出了靈巧導航模塊，一款具有底層導航功能及運動控制為一體的微型控制器，可以配合PLC及其它上層控制完成更多的個性化定制AGV項目，具有極強的擴展能力。
經過近幾年的發展，佳創博為已經基本具備從AGV控制器到周邊傳感器以及驅動器的一站式供應能力。
目前，佳創博為系列控制器年銷售數量可達2000臺以上，已在電子行業、機械行業、汽車制造行業得到廣泛應用，奔馳汽車，大眾汽車，豐田汽車都是其合作客戶。此外，由于佳創博為采用的是一站式配套的方式，客戶還可直接選用佳創博為自研的驅動器，RFID讀卡器，磁引導傳感器及調度系統，極大的節省采購成本以及縮短制造周期，降低項目風險。
佳創博為已經成為隱藏在眾多設備廠商背后的零部件方案解決商，公司未來也將持續踐行這一路線，專注于核心零部件的開發，不會涉及整機領域，致力于細分行業的隱形冠軍。
“造車”——控制器廠商的終局？
從上述企業中可以看出，大部分控制器廠商面向客戶提供的，并不僅僅是單一的控制器產品，而是一體化的導航控制方案，甚至包括調度系統。而有些廠商，除了面向AGV/AMR廠商提供導航控制解決方案外，還面向終端客戶提供AGV/AMR本體，如仙工智能、易行機器人、科鈦機器人等。
導航控制系統是AGV/AMR的核心技術，可以說，掌握了導航控制技術基本上就具備了“造車”的能力，因此，對于控制器廠商而言，“造車”的門檻并不高。伴隨著業務的進一步發展，為了打造新的增長引擎，“造車”成為部分控制器廠商的選擇，畢竟，相對于核心部件市場，直接面向集成商或終端用戶提供AGV/AMR本體，市場空間會更大，業內一些移動機器人最早的產品方向都是控制器開發。同時，企業造車的目的也是為了更好地驗證和完善自身控制器等產品。
控制器廠商將業務延伸至本體領域，而本體企業也在大力開發適配的控制器或者工控機等產品，畢竟，上游核心部件及算法的掌握，有利于企業樹立競爭壁壘。
但也有廠家堅持以控制器及相關配套系統為核心，專注于為AGV/AMR本體廠商及有意愿自主開發AGV/AMR產品的集成商賦能，從控制器到單車導航控制系統再到調度系統，這類廠商的定位是AGV/AMR核心零部件供應商，如浙江科聰、佳創博為等。
當然，不管是“造車”還是專注控制器，各家企業的業務模式及未來規劃都是基于其自身情況的戰略選擇，對于控制器廠商而言，不管“造車”與否，核心產品的不斷打磨與迭代一定是立身之本。
