Bei der Entwicklung von Robotern ist eine der kritischsten Überlegungen die Auswahl des Roboterplattform, da das Fahrgestell oft das grundlegende Element ist, das die Gesamtleistung und die Anwendungsszenarien des Roboters bestimmt. Derzeit werden gängige Fahrgestelltypen auf dem Markt nach Antriebskonfiguration klassifiziert, einschließlich 2-Rad-Antrieb, 4-Rad-Antrieb, Ackermann-Fahrgestell4WD-4WS-Roboterplattform und Kettenfahrgestell. Unterschiedliche Fahrgestelltypen bieten spezifische Vorteile hinsichtlich Leistung, Tragfähigkeit, Hindernisüberwindung, Wendekreis, Steuerungslast und Kosten. Die Auswahl des geeigneten Roboterfahrgestells ist in der Anfangsphase eines Robotikprojekts entscheidend, da sie sich direkt auf die Gesamtkosten und den Kommerzialisierungserfolg des Projekts auswirkt. Dieser Artikel stellt verschiedene gängige Roboterfahrgestelltypen vor und führt die Leser anhand einer vergleichenden Analyse zur Auswahl der für ihr jeweiliges Projekt am besten geeigneten Option.
Schnell OÜberblick über MMobil Robot Plattform CKlassifizierung BBasiert auf DUnterschiedlich DAntrieb TTypen
| Fahrgestellmodell | Antriebsart | Einsatzbereiche |
| Zweirad-Differential | Zweiradantrieb | Indoor-AGV |
| Vierrad-Differential | Vierrad-Einzelantrieb | Unbemanntes Fahrzeug für anspruchsvolles Gelände |
| Ackermann-Modell | Vorderradlenkung + Hinterradantrieb | Unbemanntes Outdoor-Fahrzeug |
| Mecanum-Rad | Vierrad-omnidirektionaler Antrieb | Niedriggeschwindigkeits-omnidirektionaler Roboter für kurze Distanzen |
| Vier omnidirektionale Räder | Vierrad-omnidirektionaler Antrieb | Lagerlogistikfahrzeug, Nachlaufrad |
| Drei omnidirektionale Räder | Dreirädriger omnidirektionaler Antrieb | Lagerlogistikfahrzeug, Nachlaufrad |
| Vier Lenkräder | Vierrad-Einzelantrieb + Einzellenkung | Hervorragende Geländegängigkeit und Offroad-Fähigkeit |
| Doppelte Lenkräder | Zweirad-Einzelantrieb + Lenkung | AGV für mittlere Lasten |
| Einzelnes Lenkrad | Einzelnes Lenkrad | Traktor, Gabelstapler |
| Kettenfahrgestell | Zweiradantrieb | Geländefahrzeug |
Zwei-WRad DDifferential Roboterplattform
Funktionsprinzip des Zweirad-Differenzialantriebs:
The Zweiradantrieb-Roboterfahrgestell (abgekürzt als 2WD) verfügt über ein Zweirad-Differentialfahrgestell mit zwei Antriebsrädern auf beiden Seiten des Fahrgestells. Jedes Rad wird geschwindigkeitsmäßig unabhängig gesteuert, wodurch die Lenksteuerung des Fahrgestells durch Einstellung unterschiedlicher Geschwindigkeiten für jedes Rad ermöglicht wird. In der Regel ist das Fahrgestell mit einem oder zwei Stützlenkrollen ausgestattet. Wenn sich beide Antriebsräder mit derselben Geschwindigkeit bewegen, fährt der Roboter geradeaus. Wenn sich die Geschwindigkeiten der beiden Räder unterscheiden, dreht sich der Roboter um einen Mittelpunkt und erreicht so die Lenkung. Somit erreicht das 2WD-Roboterfahrgestell verschiedene Kurven- und Lenkmanöver durch Steuerung der Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den beiden Antriebsrädern.
Vor- und Nachteile von Zweirad-Differenzialantrieb-Robotern:
| Vorteile | Nachteile |
| Kostenvorteil, vergleichsweise günstig im Vergleich zu anderen Fahrgestellen | Begrenzte Hindernisüberwindungsfähigkeit, nicht geeignet für anspruchsvolles Outdoor-Gelände |
| Geringe Wartungskosten durch weniger Teile und einfache Installation und Wartung | Begrenzte Tragfähigkeit, geeignet für Leichtbauroboter |
| Ausgereifte Technologie, ausgereifte Antriebslösung, geringe Fertigungskosten | Begrenzte Bewegungsrichtung, keine Bewegung in alle Richtungen möglich |
| Flexible Lenkung, kann auf der Stelle drehen, geeignet für komplexes Innengelände | Geringe Stabilität, schlechte Leistung bei Hochgeschwindigkeitsanwendungen |
Anwendungen des Zweirad-Differenzialantriebs:
| Szenario | Beschreibung |
| Bildung und wissenschaftliche Forschung | Verschiedene Labore und Universitäten kaufen Zweirad-Differentialantriebssysteme als Forschungs- und Bildungsplattformen, da Zweirad-Fahrgestelle kostengünstig sind und sich leicht mit Sensoren für Navigations- und Pfadplanungsforschung integrieren lassen. |
| Reinigungsroboter | Auch Haushalts- und Gewerbesaugroboter verwenden Fahrgestelle mit Doppelradantrieb und decken dank Drehung auf der Stelle und flexibler Bewegung mehr Reinigungsflächen ab. |
| Serviceroboter | Einkaufszentrum-Führungsroboter und Restaurant-Lieferroboter werden mit Differenzial-Fahrgestellen hergestellt, die es ihnen ermöglichen, sich flexibel zwischen Menschenmengen und Tischen zu bewegen. |
| Indoor-Lieferroboter | In Schulen, Krankenhäusern und Büros werden die meisten Paketzustellroboter mit Fahrgestellen mit Zweiradantrieb hergestellt. |
Vier-WRad DDifferential Roboterfahrgestell
Funktionsprinzip des Vierrad-Differenzialantriebs:
Vierrad-Roboterfahrgestell (abgekürzt als 4WD), Vierrad-Antriebsfahrgestelle verfügen typischerweise über vier unabhängige Motoren, wobei jedes Rad unabhängig steuerbar ist. Die Lenkkraftquelle wird durch den Links-Rechts-Unterschied der Motoren erzeugt. Nachdem die Leistung von den Motoren ausgegeben wird, durchläuft sie ein Untersetzungsgetriebe und wird schließlich über die Vorder- und Hinterachsen auf der linken und rechten Seite an die Räder übertragen. Wenn alle vier Räder synchron angetrieben werden, behalten alle Räder denselben Lenkwinkel bei, und das Fahrgestell hält die Geradeausfahrt. Wenn sich die Geschwindigkeiten der linken und rechten Seite des Fahrzeugs unterscheiden, wird die Lenkung durch den Geschwindigkeitsunterschied zwischen den beiden Seiten erreicht.
Vor- und Nachteile von Vierrad-Differenzialrobotern Fahrgestell:
| Vorteile | Nachteile |
| Hohe Tragfähigkeit: Vier Antriebsräder verteilen das Gewicht und unterstützen eine größere Last als beim Zweiradantrieb. | Hohe Energieeffizienz: Vier-Motor-Antrieb erfordert hohe Batterielebensdauer. |
| Gute Geländegängigkeit: Geeignet für Innenräume und relativ ebene Außenflächen, wie Steigungen und niedrige Türen. | Unzureichende Lenkflexibilität: Hohe Reibung beim Drehen auf der Stelle, weniger flexibel als Doppelrad-Differenzial. |
| Gute Stabilität: Die Vierpunkt-Abstützung reduziert das Kippen durch unebenen Untergrund und ist im Vergleich zu Zweirad-Antrieb weniger anfällig für Überschläge und Driften, insbesondere bei Regenwetter. | Komplexe Struktur: Im Vergleich zum Zweirad-Antriebsfahrgestell ist die Struktur relativ komplex. |
| Gleichmäßige Kraft: Zuverlässige Leistung in Transport- und Industrieumgebungen. | Starker Reifenverschleiß: Beim Wenden auf der Stelle ist die Reibung zwischen Reifen und Boden hoch, was zu starkem Reifenverschleiß führt. |
Häufige Anwendungen von Vierrad-Differenzialantrieb-Roboterplattformen:
| Szenario | Beschreibung |
| Transportroboter | Wird für den Materialtransport in Werkstätten oder Lagern verwendet, Innenraumszenarien mit Lastanforderungen |
| Industrieller Inspektionsroboter | Umspannwerke, Fabriken, Lagerinspektionen |
| Park-Sicherheitsroboter | Campus-Patrouillen, Park-Patrouillen usw. Verwenden meist Vierradantrieb |
| Forschungsplattform | Wissenschaftliche Forschung für Algorithmusforschung und Forschung in komplexen Umgebungen |
Der Ackman Roboterplattform Modell
Funktionsprinzip des Ackermann-Roboterfahrgestells:
Das AAckermann-Roboterplattform Die Struktur ähnelt der eines echten Fahrzeugfahrgestells. Sie erreicht stabiles Kurvenfahren durch die Nutzung des Unterschieds der Lenkwinkel zwischen Innen- und Außenrädern, der durch die unterschiedlichen Kurvenradien der linken und rechten Räder bei der Vorderradlenkung entsteht. Dies wird zur Steuerung der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs verwendet, während das hintere Zweirad-Antriebssystem zur Steuerung der Geschwindigkeit dient. Das Ackermann-Fahrgestell hat zwei Kombinationsmodi: Vorderradlenkung + Hinterradantrieb oder Vorderradlenkung + Vierrad-Einzelantrieb. Die Vierrad-Einzelantriebskonfiguration ist teurer. Der Vorteil des Ackermann-Fahrgestells mit Vierradantrieb gegenüber dem mit Zweiradantrieb besteht darin, dass es bei Regen oder Schnee stabilere Leistung bietet, da jedes Rad seine eigene Antriebskraft hat, was zu besserer Traktion und Stabilität führt.
Vor- und Nachteile der Ackermann-Plattform
| Vorteile | Nachteile |
| Realistische Fahrzeugsimulation: Weit verbreitet in der Forschung zu intelligentem Fahren und autonomen Fahren. | Großer Wendekreis: Nicht geeignet für das Fahren auf schmalen Straßen. |
| Gute Hochgeschwindigkeitsstabilität: Stabiler als Differentialgetriebe bei hohen Geschwindigkeiten. | Komplexe Struktur: Die Lenkstruktur und das Lenksystem erhöhen Fertigungs- und Wartungskosten. |
| Hohe Energieeffizienz: Reduziert seitlichen Reifenschlupf und senkt effektiv den Energieverbrauch und den Reifenverschleiß. | Mangelnde Flexibilität: Im Vergleich zu Zweirad- und Vierrad-Antrieb hat das Ackermann-Fahrgestell einen großen Wendekreis, kann nicht auf der Stelle drehen und kann auf schmalen Straßen nicht wenden. |
Anwendungsszenarien des Ackermann-Fahrgestells
| Szenarien | Beschreibung |
| Plattformen für autonome Fahrzeuge | Weit verbreitet in autonomen Testfahrzeugen für Pfadplanung, Wahrnehmung und Steuerungsalgorithmus-Verifikation |
| Landwirtschaftliche Szenarien | Die meisten Roboter, die zum Besprühen von Feldfrüchten und zum Transport von Obst in Obstgärten eingesetzt werden, basieren auf der Ackermann-Fahrwerksstruktur. |
| Sicherheits- und Inspektionsroboter | Große Industrieparks, Häfen und Autobahnen erfordern Umgebungen für schnelle Langstreckeninspektionen |
McNaughton WRad Roboterplattform
Arbeitsprinzip
Das Mecanum-Rad ist ein spezieller Radtyp, der aus einer Nabe und Rollen besteht: Die Nabe dient als Hauptstrukturträger des gesamten Rades, während die Rollen kleine passive Räder sind, die auf der Nabe montiert sind. Auf dem Markt wird der Winkel zwischen der Achse der Nabe und der Drehachse der Rolle im Allgemeinen in drei Typen eingeteilt: 30 Grad, 45 Grad und 60 Grad. Das Fahrgestell erfordert parallele Ausrichtung oder paarweise Installation für den Einsatz. Wenn die vier Räder mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Richtungen angetrieben werden, kann der Roboter Bewegungen in jede Richtung erreichen.
| Bewegungsrichtung | Implementierungsprinzip | Bewegungsdiagramm |
| seitliche Bewegung | Die Räder auf der linken und rechten Seite drehen sich in entgegengesetzte Richtungen, während sich die Vorder- und Hinterräder in dieselbe Richtung drehen. Hinweis: „Gleich vorn und hinten“ bedeutet hier nicht, dass die Drehrichtung der Räder mit bloßem Auge exakt gleich aussieht, sondern dass die Kombinationsbeziehung der beiden Vorderräder dieselbe ist wie die Kombinationsbeziehung der beiden Hinterräder. Siehe linkes Diagramm zum Verständnis: Vordere Reihe: eine vorwärts + eine rückwärts Hintere Reihe: ebenfalls eine vorwärts + eine rückwärts Das „Muster“ der vorderen und hinteren Reihe ist gleich, nur links und rechts vertauscht. |  |
| Diagonal bewegen | Durch die Koordination der vier Räder mit einer bestimmten Geschwindigkeitsdifferenz kann eine diagonale Bewegung in jede Richtung und in jedem Winkel erreicht werden. | |
| Drehung auf der Stelle | Durch Drehen der linken und rechten Räder in entgegengesetzte Richtungen sowie der Vorder- und Hinterräder in entgegengesetzte Richtungen kann eine Drehung auf der Stelle erreicht werden. | |
| Vorwärts oder rückwärts bewegen | Durch Drehen der vier Räder mit gleicher Geschwindigkeit und in gleicher Richtung kann eine Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung erreicht werden. |
Vor- und Nachteile von Mecanum-Rädern
| Vorteile | Nachteile |
| Omnidirektionale Bewegung: Kann vorwärts, rückwärts, seitwärts, diagonal fahren und sich auf der Stelle drehen, ohne die Richtung des Fahrzeugs zu ändern, und ermöglicht so komplexe Bewegungen. Geeignet für Arbeiten in engen Räumen (z. B. Materialhandhabung zwischen Produktionslinien in Fabriken). | Begrenzte Nutzlastkapazität: Längerer Betrieb unter hohen Lasten kann den Radverschleiß beschleunigen und dadurch die Radlebensdauer beeinträchtigen |
| Hohe Flexibilität: Kann schnell auf Befehle reagieren und sich an dynamische und komplexe Umgebungen anpassen, wobei die Wege bei der Hindernisvermeidung flexibel angepasst werden. | Hohe Kosten: Der Herstellungsprozess ist sehr komplex und umfasst mehrere Motoren und Steuerungssysteme, was die Gesamtkosten erhöht |
| Gute Stabilität: Beim Transport wertvoller oder stabilitätsempfindlicher Güter reduziert es die Ladungsbewegung und gewährleistet so die Transportsicherheit. | Hohe Anforderungen an die Straßenverhältnisse: Der Betrieb erfordert eine glatte Oberfläche mit mäßiger Reibung; andernfalls kann die Bewegungspräzision und -stabilität beeinträchtigt werden |
| Keine herkömmliche Lenkungsstruktur: Die Lenkung erfolgt durch unabhängigen Radantrieb und Winkelverstellung, was die mechanische Struktur vereinfacht und die Wartungskosten reduziert. | Hoher Energieverlust: Die Interaktion zwischen den Rädern kann zu Energieverschwendung führen, was zu relativ geringer Effizienz und möglicherweise begrenzter Reichweite führt |
Anwendungsszenarien für Mecanum-Räder
| Szenarien | Beschreibung |
| Spezialoperationen | Militärische Aufklärung: Durchführung von Aufklärungsmissionen in komplexem Gelände, Erhöhung von Tarnung und Mobilität durch omnidirektionale Bewegungsfähigkeiten |
| Bildung | Notfallrettung: Schnelles Eindringen in enge Räume an Katastrophenorten für Such- und Rettungseinsätze; die Flexibilität hilft bei der Navigation in komplexem Gelände und um Hindernisse herum |
| Servicerobotik | Als Bildungsplattform hilft es Studenten, Roboterbewegungsprinzipien und Steuerungstechnologien zu verstehen |
| Industrielle Logistik | Medizinrobotik: Einsatz in Krankenhausumgebungen für die Medikamentenlieferung; die omnidirektionale Mobilität erleichtert die Anpassung an enge Räume wie Krankenhausflure und Patientenzimmer |
Zusammenfassung: Dank seiner omnidirektionalen Bewegung und Flexibilität wird das McNaughton-Radfahrgestell häufig in der Industrielogistik, bei Servicerobotern, Spezialoperationen und anderen Bereichen eingesetzt, insbesondere in Szenarien mit begrenztem Platz und hohen Präzisionsanforderungen.
Omnidirektional WRad CFahrgestell (Four WFersen)
Vor- und Nachteile des omnidirektionalen Radfahrgestells:
Omnidirektionales Radfahrgestell Vor- und Nachteile
| Vorteile | Nachteile |
| Omnidirektionale Mobilität: Kann sich auf ebenen Flächen in jede Richtung bewegen, bietet hohe Flexibilität und eignet sich für enge Räume und komplexe Umgebungen | Begrenzte Anwendbarkeit: In Szenarien, die Hochgeschwindigkeitsfahrten oder Navigation auf unebenem Gelände erfordern, sind omnidirektionale Fahrgestelle nicht die optimale Wahl. |
| Geringere Kosten: Im Vergleich zu anderen Arten omnidirektionaler mobiler Plattformen wie Mecanum-Radplattformen haben omnidirektionale Plattformen eine relativ einfache Struktur und benötigen in der Regel keine komplexen Lenkmechanismen oder mehrere Motoren, was zu geringeren Kosten führt | Komplexe Steuerung: Aufgrund der komplexen Bewegungsmuster ist eine präzise Steuerung der Lenkung und Richtung jedes einzelnen Rads erforderlich, um genaue Bewegungsbahnen zu erzielen. |
| Reduzierter Reifenverschleiß: Aufgrund der einzigartigen Kontaktmethode zwischen Reifen und Boden während des Rollens ist die Reibung an den Reifen relativ gering, was ihre Lebensdauer verlängert. | Begrenzte Tragfähigkeit: Nicht geeignet für schwere Lasten; Überlastung kann Reifenverformung, Radnabenschäden oder Fahrgestellinstabilität verursachen. |
| Reduzierter Energieverbrauch: Die Bewegung des omnidirektionalen Rads ist hocheffizient und erfordert keine zusätzliche Energie zur Überwindung großer Reibung oder Lenkwiderstände. | Geringe Seitenstabilität: Seitliche Bewegung neigt aufgrund äußerer Kräfte zu seitlichem Rutschen. |
Anwendungen omnidirektionaler Radroboter:
| Szenarien | Beschreibung |
| Industrieller Logistiksektor | Lagerlogistikroboter: Navigiert flexibel zwischen dichten Regalen, um Güter präzise zu transportieren und zu positionieren und die Lagereffizienz zu verbessern. |
| Bereich humanoider Roboter | Bietet Führungen und interaktive Dienste auf Ausstellungen und Veranstaltungen an oder übernimmt Reinigungs- und Begleitfunktionen im häuslichen Umfeld. |
| Anwendungen in speziellen Szenarien | Sicherheitspatrouillenroboter: Patrouilliert flexibel in komplexem Gelände oder engen Durchgängen, um die Sicherheitseffizienz zu verbessern. |
| Bereich Serviceroboter | Restaurant-Service-Roboter: Navigiert mit Hindernisvermeidung zwischen den Tischen und erledigt effizient das Ausliefern und Abholen von Speisen, um das Serviceerlebnis zu verbessern. |
Omnidirektional WRad CFahrgestell (TDrei WFersen)
Die dreirädrige omnidirektionale mobile Plattform hat hervorragende Mobilität und eine einfache Struktur. Ihre drei Räder sind in einem Winkel von 120° zueinander angeordnet, und jedes omnidirektionale Rad besteht aus mehreren kleinen Rollen, wobei die Mantellinien jeder Rolle einen vollständigen Kreis bilden. Der Roboter kann sich entlang der Tangente zur Radoberfläche oder entlang der Radachse bewegen, und die Kombination dieser beiden Bewegungen ermöglicht eine Bewegung in jede Richtung innerhalb einer Ebene. Im Vergleich zu einem Zweirad-Differentialsteuerungssystem reduziert die Dreirad-Omnidirektionalantriebslösung die Zeit, die der Roboter benötigt, um sich zwischen mehreren festen Punkten zu bewegen. Die Zweirad-Differentialsteuerung erfordert zunächst eine Anpassung der Roboterhaltung, und die omnidirektionalen Räder am Heck des Zweiradfahrgestells können die Roboterhaltung beeinflussen, was die Fahrgestellstabilitätssteuerung anspruchsvoller macht. Im Gegensatz dazu erfordert die Dreirad-Omnidirektionalsteuerung keine Berücksichtigung dieser Faktoren.
Vor- und Nachteile von Dreirad-Omnidirektionalrädern
| Vorteile | Nachteile |
| Omnidirektionale Mobilität: Ermöglicht Translation und Rotation in jede Richtung auf einer Ebene, ohne die Richtung vor der Bewegung anpassen zu müssen | Hohe Anforderungen an die Steuerungspräzision: Eine präzise Steuerung der Geschwindigkeit und Richtung jedes Rades ist erforderlich, um eine gleichmäßige omnidirektionale Bewegung zu erreichen, was hohe Anforderungen an Sensoren und Steuerungsalgorithmen stellt |
| Geringe Kosten: Im Vergleich zu Vierrad-omnidirektionalen oder Mecanum-Radfahrgestellen reduziert das Dreirad-omnidirektionale Fahrgestell die Anzahl der Motoren und Antriebsmechanismen und senkt dadurch die Hardwarekosten | Geringe Antriebseffizienz: Die Rollrichtung omnidirektionaler Räder ist senkrecht zur Bewegungsrichtung der Nabe, was dazu führt, dass ein Teil der Antriebskraft seitlich abgelenkt wird, was zu einer relativ geringen Antriebskraft für Geradeausfahrt führt |
| Einfache Struktur: Keine komplexen Lenkmechanismen erforderlich, die Algorithmen sind relativ einfach, wodurch eine präzise Bewegungssteuerung leichter zu erreichen ist | Begrenzte Tragfähigkeit: Die Dreiradstruktur weist eine relativ verteilte Lastverteilung auf, wodurch die Gesamttragfähigkeit der eines Vierradfahrgestells unterlegen ist und die Lastkapazität begrenzt wird. |
| Geringere Energieeffizienz: Omnidirektionale Räder haben relativ geringe Reibung, und der Reifenverschleiß ist relativ gleichmäßig, was Energieverluste reduziert | Unzureichende Seitenstabilität: Omnidirektionale Räder neigen bei Seitenkräften zum Durchrutschen, was zu einer schlechten Fahrgestellstabilität führt und sie für den Einsatz auf rauem oder unebenem Gelände ungeeignet macht. |
Anwendungsszenarien des dreirädrigen omnidirektionalen Fahrgestells
Das Dreirad-omnidirektionale Fahrgestell wird dank seiner flexiblen Mobilität und Anpassungsfähigkeit in Szenarien eingesetzt, die eine hohe Raumnutzungseffizienz, Bewegungspräzision und Flexibilität erfordern. Es bietet erhebliche Vorteile in Branchen wie Industrie, Notfallrettung, Forschung und Dienstleistung.
| Anwendungsszenarien | Beschreibung |
| Notfallrettung | Erkundung von Katastrophengebieten: In Katastrophengebieten wie Erdbeben und Bränden kann es sich schnell in engen Räumen bewegen, seine Haltung durch omnidirektionale Mobilität flexibel anpassen, Bilder und Daten vor Ort übertragen und Rettungsmaßnahmen unterstützen. |
| Sicherheitsbereich | In komplexem Gelände oder geschlossenen Räumen wie Tiefgaragen und Lagerhallen kann es 360°-Patrouillen durchführen, Situationen umgehend erkennen und Alarm auslösen. |
| Bereich Serviceroboter | Medizinische Unterstützung: In Krankenhausstationen oder Operationssälen kann er medizinische Geräte oder Medikamente transportieren und bietet medizinischem Personal eine praktische mobile Unterstützung. |
| Bereich Industrielle Automatisierung | Logistikhandling und Be-/Entladen von Material: In Werkshallen kann das dreirädrige omnidirektionale Fahrgestell flexibel in engen Räumen manövrieren und ermöglicht so eine präzise logistische Handhabung und ein schnelles Be- und Entladen der Ausrüstung. |
4WD-4WS Roboter-Plattform
Das AGV erreicht Geradeausfahrt, Seitwärtsbewegung, Wenden und Hindernisvermeidung durch den Winkel und die Geschwindigkeit der vier Lenkräder. Die Motorleistung wird direkt in Antriebskraft umgewandelt, während der Lenkmechanismus von einem separaten Motor gesteuert wird, was eine einfache und kompakte Struktur ergibt. AGVs mit einer Vierrad-Lenkfahrgestellstruktur können gleichzeitig die Flexibilitätsanforderungen enger Arbeitsräume und die Anwendbarkeitsanforderungen komplexer Werkstattbedingungen erfüllen.
Auf dem Markt gibt es drei Arten von Rädern, die bei Vierradantrieb-Fahrgestellen üblich sind. Die folgende Tabelle bietet einen schnellen Vergleich ihrer Vor- und Nachteile.
| Typ | Bild | Lenkmethode | Arbeitsprinzip | Vorteile | Nachteile | Einsatzbereiche |
| Differentialrad-Vierradantrieb |  | Links-rechts-Rad-Differentiallenkung | Die linken und rechten Räder haben unterschiedliche Geschwindigkeiten, und sowohl die Vorder- als auch die Hinterräder können angetrieben werden. | 1. Einfache Struktur 2. Einfache Wartung 3. Geringe Kosten 4. Geringer Energieverbrauch | 1. Keine Drehung oder seitliche Bewegung auf der Stelle möglich 2. Abhängig von Steuerungsalgorithmen 3. Langsame Lenkreaktion | Industrieller Transport, leichte Inspektionslasten, offene Bereiche |
| Horizontales Lenkrad-Vierradantrieb |  | Horizontale Servolenkung | Die vorderen und hinteren Räder sind mit horizontalen Servos ausgestattet, die eine Drehung auf der Stelle und seitliche Bewegung ermöglichen. | 1. Hohe Mobilität 2. Dreht sich auf der Stelle, bewegt sich seitwärts 3. Geeignet für enge Räume | 1. Hohe Kosten 2. Komplexe Struktur 3. Hohe Wartungskosten | Hochpräziser Logistiktransport, Gartenmäher, spezielle Inspektion |
| Vertikales Lenkrad-Vierradantrieb |  | Vertikale Servolenkung | Die Vorder- und Hinterräder sind mit vertikalen Servomotoren ausgestattet, geeignet für kompakte und flexible Konstruktionen, einige mit Seitwärtsbewegungsfähigkeit. | 1. Kompakte Bauweise 2. Geeignet für kleine Roboter 3. Gute Erweiterbarkeit | 1. Komplexe Steuerungsalgorithmen 2. Begrenzte Tragfähigkeit 3. Geringere Manövrierfähigkeit als bei horizontalen Ruderantrieben | Kleiner Inspektionsroboter, tragbarer Rasenmähroboter, leichte Arbeitsplattform |
Dual-Lenkräder Roboterplattform
Das Fahrgestell besteht aus zwei Antriebsrädern und einem oder mehreren Nachlaufrädern und wird typischerweise in mittelschweren AGVs eingesetzt. Die Struktur des Doppel-Lenkrad-Fahrgestells ermöglicht eine 360°-Drehung und omnidirektionale Seitwärtsbewegung und bietet hohe Flexibilität und präzise Betriebsgenauigkeit.
Single RKette WRad Roboterfahrgestell
Die Einzel-Lenkrad-Antriebsstruktur besteht aus 1 Lenkrad und 2 Richtungsrädern und wird häufig in Gabelstaplern eingesetzt. Diese Struktur kann sich direkt an verschiedene Bodenverhältnisse anpassen und stellt sicher, dass das Antriebslenkrad jederzeit Bodenkontakt hat. Je nach Verteilung des Fahrzeugschwerpunkts trägt das Lenkrad typischerweise etwa 50 % des Fahrzeugeigengewichts, was zu starker Traktion führt. Die Einzel-Lenkrad-Struktur ist einfach und kostengünstig. Da es sich um ein Einzelrad-Antriebssystem handelt, müssen keine Motorabstimmungsprobleme berücksichtigt werden, was es für eine Vielzahl von Umgebungen und Anwendungen geeignet macht.
TKetten CFahrgestell
Raupenfahrgestelle werden in zwei Hauptproduktkategorien unterteilt: Raupenfahrgestelle mit Stahlkette und Raupenfahrgestelle mit Gummikette. Stahlfahrgestelle haben eine Tragfähigkeit von 2 bis 120 Tonnen, während Gummifahrgestelle eine Tragfähigkeit von 0,5 bis 12 Tonnen aufweisen.
