【专题】AGV/AMR专用控制器选型指南

控制器是电气控制系统乃至整个AGV/AMR 的核心，AGV/AMR目前采用的车载控制器基本分为以下三种： 单片机：一般是基于ARM、X86等芯片或者核心板自己开发外围电路而成，单片机价格低廉，采用最好的芯片，加上外围器件硬件成本最多也不过数百元左右。但是单片机嵌入式开发对人员的要求较高，需要一定的时间资金投入。 PLC：PLC 以稳定性好、可靠性高著称，但是它的强项是逻辑控制，一般只能做简单的运动控制和数值计算，开发难度不大，但是PLC开放性差（不容易扩展自己的软件功能和硬件模块）。 工控机：工控机本质上就是一台个人电脑，只不过经过特殊的设计使其具有很强的抗干扰能力，可以用于振动、电磁辐射等恶劣的工业环境。工控机结构紧凑、体积小巧，其可以运行通用的操作系统，比如 Windows、Linux。 上述三者的应用并不是泾渭分明的，例如 PLC 的内部核心就是一个嵌入式单片机；而工控机的编程语言可能也采用了 PLC 中常用的梯形图等语言；单片机上面也可以装载嵌入式实时操作系统，从而形成一个强大的多任务计算机。所以，虽然各有自己适用的领域，但是相互之间也会取长补短，融合应用。 而随着AGV/AMR技术的不断发展，导航方式愈加多样化，激光、视觉等新技术的应用对控制器的算力要求大幅提高，这也催生了AGV/AMR专用控制器的诞生。 与通用的工业运动控制器或PLC相比，AGV/AMR控制器集成了成熟的导航和运动控制算法（例如激光定位算法、麦克纳姆轮控制算法），为用户省去很多工作，而且稳定性和防护等级更高。  AGV/AMR控制器是AGV/AMR控制系统的核心，研制基于嵌入式计算机系统的专用AGV/AMR车载控制器，取代以采用工控机或通用PLC作为主控单元的AGV/AMR车载控制器是未来的技术发展趋势，也是今后研发工作的重点。

选择控制器的两大关键因素

AGV/AMR控制器是自主导航控制系统的核心，也是AGV/AMR整车的大脑所在，近年对于应用于严苛环境的AGV/AMR，AGV/AMR控制器同样也面临着挑战。那么如何去衡量控制器的好坏，挑选合适的产品？ 一般来说，可以从多个维度去衡量一款控制器，但最主要在两个方面，一是性能，二是功能应用。 1、性能衡量控制器性能好坏的主要指标有以下几个方面： 硬件层面 工业场景既有一级无尘室的场景，也有充满着粉尘的如水泥、石墨的场景；既有-40℃及以上的速冻冷库、深冷库场景，也有55～65℃及以上的塑料生产、橡胶、钢铁冶金场景；既有人体舒适度适中电商分拣场景，也有含氯或氯等气体、乃至易燃易爆的流程工业场景；既有陆地的各种“智能工厂”，也有海洋上的“海上工厂”场景。这些场景的应用，结合工业对MTBF的要求，控制器应在如下主要指标下长期正常工作： 温度范围（-40～80）℃； 相对湿度范围：（10～90）% RH ； IP防护等级应在IP54以上； 具备防爆一区或本质安全应用相关认证； 具备腐蚀气体环境户外WF2等级； 具备海上应用相关认证。 具备了这些主要的指标和相关认证，控制器基本的可靠稳定性就有所保证了。 嵌入式层面 嵌入式层面，最基本也是最容易被忽略的3点，从可靠稳定的角度，必须要考虑到芯片的可能缺陷、编译器的可能缺陷、操作系统的缺陷。 第一项芯片的BUG指标无法具体量化，需要长期的积累和经验，才可以通过嵌入式的方式规避，从而保证控制器的可靠稳定； 第二项编译器的BUG，也很难量化，同样需要长期的积累，而且最好能用自己的编译器； 第三项，企业自身编写的操作系统会更有利于产品的稳定可靠。 算法层面 AGV/AMR控制器，作为AGV/AMR控制系统的核心部件，遵从控制系统可靠稳定的“第一定律”：“Everything is under control”。未经大量场景验证过的“AI 算法”不可取；对经过大量应用场景验证过的“AI 算法”，必须在一个确保其运行安全的“Docker”中运行来确保其符合可靠稳定的指标要求，必须从源头保证算法软件层面的可靠稳定性。 系统层面 系统层面，除容错能力外，最重要的一点，控制器和控制系统，必需要具备冗余技术指标能力。工业场景的AGV/AMR，必须能长期、连续的可靠稳定运行，核心的控制器，必须具备冗余的技术指标能力，这一关键指标，成倍的增加了控制器及AGV/AMR产品的可靠稳定，对用户使用AGV/AMR参与生产运营的来说，这是必须。 2、功能应用 控制器的可靠稳定性是应用基础，在此之外，各种功能的实现是用户考虑的重点。如导航方式的适配、底盘的适配以及二次开发能力等。 AGV/AMR拥有多种导航方式，各种导航因传感器技术的路线不同，每种导航方式各有其应用适配的局限性，控制器能否适配是关键。 AGV/AMR底盘类型众多，不同应用需求和负载情况的底盘有着不同的运动驱动模型，如单舵轮、双舵轮、四舵轮、单差速总成、两驱差速、麦克纳姆轮、双差速总成等，控制器也需要与不同的底盘适配。 此外，AGV/AMR是定制化程度比较高的产品，不同的场景应用方式不同，这就需要AGV/AMR控制器具备一定的开放性，让本体厂商能够根据实际应用需求去进行二次开发。

国内市场主要AGV/AMR控制器厂商

一般来说，目前业内有部分AGV/AMR企业会选择自己开发控制器，如新松、昆船、优艾智合、斯坦德、国自、坤厚等企业都有自己的控制器产品。 专业做AGV/AMR控制器及相关系统的厂商中，科尔摩根NDC最早将这一技术带入中国市场，先后与国内众多AGV/AMR企业达成了合作，提供导航控制一体化解决方案。 伴随着中国AGV/AMR行业的不断发展，2015年之后，国内也有一些创业公司瞄准这一块市场开始开发相关产品，并陆续投入使用。 公司名称 相关情况 科尔摩根NDC 1962年在瑞典成立，1972年发布第一代ACC系列车辆控制器，2003年推出第二代车辆控制器VMC500系列，2012年推出第三代车辆控制器CVC600系列，2020年发布第四代车辆控制器CVC700系列。 浙江科聪 2015年成立，2017年发布MRC5000主要针对叉式AGV/AMR、重载AGV/AMR、产线AGV/AMR应用，2017年同期开始研制MRC3000控制器，面向产线搬运型、仓储合装和复合型等AGV/AMR应用，于2019年正式发布。 仙工智能 2016年开始开发控制器，先后推出SRC-500和SRC-1100，2020年开始开发SRC-3000FS，是全球首款带功能安全的激光导航控制器，2021年完成了入门级的导航控制器SRC-800的开发。 科钛机器人 成立于2016年，同年推出核心控制器SmartGo，可以兼容多种车型，包括各种自主移动机器人、工业车辆，如顶升式AGV/AMR、背负式AGV/AMR、托盘叉车、牵引车、堆高车等；同时支持多种运动方式。 格局技术 2017年8月份推出第一代控制器，面向二维码导航应用场景；2018年推出二代产品，支持市面上主流的导航方式；2021年推出重要迭代版本，并启用GAC3作为全新产品标识。 易行机器人 2017年第一版移动机器人控制器投入使用，2019年第四版推出。2020年推出第五版移动机器人控制器，2021年第六版移动机器人控制器ECO400投入使用，开放程度再次升级。 成都河狸 成立于2019年，其AGV/AMR控制器共经历了四次迭代，第四代AGV/AMR控制器在原有的基础上实现在河狸智能所研发产品为软硬件集成的产品，主要包括移动机器人核心控制器、河狸智能群控系统及产品配套备件产品。 佳创博为 2016年佳创博为推出M4系列控制器，支持磁条导航，色带导航，惯性导航等多种导航方式。为了适应更多的应用场景以及非标开发能力，佳创博为还推出了一款具有底层导航功能及运动控制为一体的微型控制器，目前其系列产品已在多个行业应用。 图：中国市场主要AGV/AMR控制器厂商 科尔摩根NDC 科尔摩根NDC于1962年在瑞典成立，2009年并入科尔摩根（Kollmorgen）。1996年，以底层算法起家的科尔摩根NDC将激光导航AGV/AMR带入中国市场，自此引领了AGV/AMR在中国市场的发展。 作为AGV领域的专家，1972年科尔摩根NDC发布了第一代ACC系列车辆控制器，ACC最开始应用于磁导航的AGV/AMR应用场景。在1972年的瑞典沃尔沃汽车生产线上，首次采用了AGV/AMR应用于汽车生产。 此后，科尔摩根NDC不断升级其控制器产品，2003年推出第二代车辆控制器VMC500系列，2012年推出第三代车辆控制器CVC600系列，2020年推出了第四代车辆控制器CVC700系列。 CVC700在硬件方面升级CPU处理器，性能提升5倍，同时加大了内存存储量，可以实现更多设备的连接与控制。加入一键复位功能。WIFI无线模块支持5GHz，LAN口支持外接4G、5G模块。软件方面，升级反光板导航2.0，可减少50%的反光板使用，最少2个反光板实现定位，并且支持更多型号的激光传感器。另外，开始布局模块化功能设计，逐步开放车辆参数API，导航参数API等，自定义UZONE模块可实现客户的二次开发。 第四代车辆控制器CVC700 目前，科尔摩根正在研发的新一代车辆控制器 CVC700 + 系列，将采用更强大的处理器芯片，更大容量的内存存储，实现点云数据处理、视觉图像处理等功能。开放导航API模块，支持例如3D 激光SLAM导航、视觉导航等第三方导航。同时完全模块化功能，开放更多的车辆API模块，用于二次开发。 当前，基于其核心控制器的NDC8控制系统已大量运用于烟草，汽车及其零部件，钢铁，食药，3C电子，医院及配送中心，水上游乐场等众多领域，截至2022年全球使用Kollmorgen NDC解决方案的AGV/AMR及移动机器人已超40000台，市占率领先，并仍在快速增长。 科聪智能 2017年，科聪智能发布了第一款控制器MRC5000。之后两年多的时间内，MRC5000在相关企业的叉式AGV/AMR、重载AGV/AMR、产线AGV/AMR等AGV/AMR产品上，进行了小规模应用，在这一过程中，科聪对以控制器为核心的控制系统硬件功能模块、软件易用性等进行了不断的打磨和完善。2019年，MRC5000系列控制器和控制系统相关产品，在国内市场和海外局部国家规模化应用。 科聪智能MRC5000控制器 2017年同期，科聪还针对产线搬运型AGV/AMR、仓储合装和复合型等AGV/AMR，研发了MRC3000控制器系列产品，通过2年的应用验证，于2019年发布该产品并在国内外进行了规模化应用。 科聪智能MRC3000控制器 科聪以控制器为核心的移动机器人自主导航控制系统，具有：安全、可靠、可控和灵活的特点。同时，多年来的积累和持续迭代，科聪形成了一套科聪特色的移动机器人产业化技术路线，主要包括： 激光、磁、二维码、视觉、基站、特征点等成熟导航技术和混合导航技术，可应用于室内、室外、陆地、海洋等场合； 支持舵轮、差速轮、差速总成、麦克纳姆轮等多种底盘运动控制技术，满足多样的车型和差异化的车体需求； 图形化、模块化和低代码为核心技术的工具链应用软件，应用开发上易用，应用模型上丰富，项目实施上便捷高效，满足机器人产品设计、机器人项目实施和部署等需求； 多智体调度软件任务配置丰富、实时调度与开放式互联兼容、高效智能和鲁棒性强； 多个2D、3D视觉工艺算法包，完整匹配AGV/AMR应用工艺场景； 产品技术行业要求和行业习惯符合IEC国际标准，具有EMC、安规、防护、环境、防爆等系列化认证和相关专利。 截至目前，科聪的系列控制器及相关系统已获得400+客户的认可，累计出货3500+，产品应用领域涉及各行各业。 仙工智能 上海仙工智能科技有限公司由 RoboCup 世界冠军团队创立，是一家以智能控制及数字化为核心的工业物流解决方案提供商。仙工智能掌握世界领先的技术与理念，打造智能、高效、可靠、易用的端到端工业物流解决方案，方案涵盖移动机器人控制器、各类移动机器人及配套系统软件，帮助全球客户降本增效，实现智能化与数字化升级。 2016年仙工智能开发移动机器人控制器SRC-500和SRC-1100，通过这两代产品了解了客户需求，为后续产品研发打下坚实基础。 仙工智能SRC-2000控制器 2018年仙工智能研发出移动机器人控制器标准品，SRC-2000通用版AMR控制器，并确立以智能控制为核心的技术路线，并在市场上获得了成功。 2020年SRC-3000FS上市，这款全球首款带功能安全的激光导航控制器，通过了CE安全认证，成为公司拓展海外市场的主力产品。 2021年上市的SRC-800入门级导航控制器，可搭建单激光或者纯二维码导航的AMR，也可以控制充电桩、自动门、电梯等基础设施，让智能工厂的基础设备接入仙工智能的调度系统更加快捷，实现以智能控制及数字化为核心的工业物流解决方案。 仙工智能SRC-800控制器 仙工智能的控制器技术特点： 1、不仅是一台控制器，而是全套技术方案：仙工智能“控制器解决方案”包含控制器本体、配套软硬件系统、仙工智能庞大车型库等全套先进技术支持服务， 2、适配性强：仙工智能已完成和各大传感器、驱动器厂商的产品适配，并继续和他们密切合作，共建AMR产业生态，帮助客户快速打造AMR。 3、功能强大：拥有全面且出色的基础功能，同时具有丰富且实用的选配功能，为客户解决各类移动机器人应用难题。 4、支持丰富车型：基于 SRC 系列控制器制造的各种类型 AMR 已在 20 余行业落地，在丰富的应用场景里为客户解决各种非标需求。 目前，仙工智能累计全球客户800多家，遍布半导体、3C、锂电、光伏、汽车零部件、PCB、纺织、医疗等行业，助力众多巨头企业实现智能化、数字化升级。 科钛机器人 科钛机器人成立于2016年，专注于企业内部物流工业车辆的无人驾驶控制器、物流机器人、多智能体调度系统及物流自动化整体解决方案的研发、生产、销售及服务。 2016年，基于其核心团队成员在控制技术行业多年的积累，科钛机器人推出了核心控制器SmartGo。 SmartGo AMR控制器 SmartGo结合先进的人工智能算法，实现移动机器人的自主决策、高精度的定位与姿态估计、高效的路径规划和重规划、精准的运动控制和动作执行以及高可靠性的安全应对于一体。产品支持目前市面上所有的导航技术，包括自然导航、激光导航、二维码导航、色带导航、磁导航、有轨及混合导航技术等；科钛核心控制器兼容多种车型，包括各种自主移动机器人、工业车辆，如顶升式AGV/AMR、背负式AGV/AMR、托盘叉车、牵引车、堆高车等；同时，科钛核心控制器支持多种运动方式，包括差速驱动、舵轮驱动、全向等运动方式。科钛核心控制器SmartGo可以有效的实现各类工业车辆的自主移动，实现工业智能化。 目前科钛机器人的这款控制器适配已经可以覆盖市场上80%的工业车辆品牌，包括但不仅限于中力、林德、永恒力、杭叉、合力、诺力等，是目前市场上兼容车辆品牌最多的控制器产品之一。

同时科钛smartGO控制器产品利用自身在算法上的优势，早在2016年就将国产激光传感器纳入工业车辆无人驾驶领域，打破以往控制器对配套激光雷达品牌必须进口的限制要求。目前，搭载科钛机器人自主研发的控制器产品已远销国内外多家客户，技术已经达到国际领先水平。同时，以科钛自主研发的AGV/AMR控制器为核心的系列产品也已在东风日产汽车、伊莱克斯、汉高等10余家汽车、家电、化工行业的大型企业内使用。 格局技术 格局是一家以技术为中心的高科技公司，专注于移动机器人控制技术研发，为机器人行业集成商、设备商和终端客户提供专业性的软件解决方案、核心零部件和定制化服务。其主要产品有以RCS为中心的WCS系统软件、AGV/AMR主控制器、AGV/AMR定制服务。 GAC3控制系统是格局面向各行业客户提供的AGV/AMR整体控制解决方案，包含控制器、调度系统、配套工具和服务等。格局经过多年研发和技术积累，取得了众多核心技术和专利，并拥有丰富的工程实施经验。 格局AC-M3控制器 格局于2017年8月份推出第一代控制器，主要面向二维码导航应用场景；2018年初推出第二代产品，支持市面上主流的导航方式，开始批量出货；2018年底助力客户实现单项目50+台AGV/AMR落地商用；2021年推出重要迭代版本，并启用GAC3作为全新产品标识。   格局AC-M5控制器

格局技术的AC-M5主控制器面向二维码、激光SLAM、磁条等不同导航方式的AGV/AMR提供主控制器方案，可根据客户需求定制，支持多导航方式融合，支持市面上主流的AGV/AMR核心配件(驱动器、相机等)，快速助力客户AGV/AMR商用部署。 GAC3控制系统面向各行业客户提供AGV/AMR整体控制解决方案，涵盖3C电子、半导体、能源、汽车、医疗、仓储、快消品等行业，其中二维码导航控制类产品性价比十足。 易行机器人 深圳易行机器人有限公司是集机器人本体生产及核心算法为一体的一站式智能制造及智慧物流方案提供商，主要研发销售运动控制器、无人叉车AGV/AMR、激光导航AGV/AMR、移动机器人、智能搬运系统及配套操作软硬件。 2017年，易行第一版移动机器人控制器投入使用，控制器开始板卡集成化设计，采用嵌入式工业级芯片，打造导航运动控制为一体的移动机器人控制器。 2018年，易行搭载其控制器的无人叉车系列产品投入市场，依托控制器完成无人叉车产品系列化：搬运式、堆垛式、门架前移堆垛式和平衡重堆垛式叉车。第一个无人叉车项目落地苏州常熟，交付客户使用。 2019年，易行独立部门专注移动机器人控制器的研发升级，第四版移动机器人控制器投入使用。2020年， 第五版移动机器人控制器投入使用，移动机器人控制器小批量出货。大量适配了国内外的主流传感器。 2021年第六版移动机器人控制器ECO400投入使用，采用外设硬件开源模式，开放程度再次升级，减低二次开放难度。 易行机器人通用控制器ECO400  简单：工业级一体化板卡设计，集合多种功能（兼容SLAM导航、反射板导航、二维码导航和自主避障模式、巡线模式、避障巡线混合模式）

易用：即插即用，适配国内外主流传感器； 开源：代码开源，提供二次开发Demo； 方便：支持多种开发语言； 配套：配套完成，PC操作软件、APP和调度系统； 认证：CE认证； 服务：完善的技术支持服务，免费培训。 当前，易行机器人相关控制器产品总出货量达500多套，客户复购率达到75%以上，得到了大量终端项目场景的验证和客户的二次开发使用验证。 河狸智能 河狸智能成立于2019年，公司致力于AGV/AMR解决方案研发，助力AGV/AMR制造企业及工业集成企业智能化、无人化、数字化。公司依靠成都电子科大机器人实验室雄厚的技术积累，以算法优势进行产品输出，将技术研发与产品应用开发相结合，所研发产品为软硬件集成产品，主要包括AGV/AMR核心控制器、河狸智能群控调度系统及AGV/AMR产品配套件产品，为AGV/AMR的各类应用场景提供优质解决方案。 河狸AGV/AMR控制器，共经历了四次迭代。 河狸研发团队通过实现控制器的导航定位算法，奠定了控制器研发基础，形成了基于激光雷达控制的第一代控制器。再通过加入驱动控制、通信模块、充电模块、安全配置模块的研发实现了第二代控制器。为了提升客户的使用，优化产品部署的周期，研发了配合与AGV/AMR控制器配合的调度系统软件，推出了第三代产品HLC-3001。 河狸HLC-3001核心控制器 第四代AGV/AMR控制器是在原有的基础上开发的，河狸智能所研发产品为软硬件集成的产品，主要包括移动机器人核心控制器、河狸智能群控系统及产品配套备件产品。 河狸第四代核控制器HLB-3100含激光建图、定位、导航、避障等基本功能，激光定位采然轮廓导航技术，需改造环境，定位算法重复定位精度最可达5mm，特别适于柔性产线对接，精准停靠等需求。导航模块适配多种底盘类型，如前置舵轮，差速轮，克拉姆轮系，多舵轮，便构建各种功能型，也可适配叉车、地牛等车型的改造。导航性能流畅平稳。控制器开放多个API接口，方便客户进行控制器的二次开发。HLB-3100采用调度系统可对任务进行部署，实现多机交通协调，任务生成和机器人状态查看。 未来河狸AGV/AMR控制器将会在现有基础上，不断优化及升级功能，满足AGV/AMR所需求的各种场景，助力场景应用的智能化及自动化。 河狸核心控制器HLB-3100 佳创博为 天津佳创博为科技有限公司成立于2016年，目前主要产品和服务包括AGV核心控制器、AGV专用电机驱动器、智能仓储与辊道系统集成、工业设备及仪表定制开发、物联网技术应用等。 2016年佳创博为推出M4系列控制器，并不断迭代升级。当前，最新升级的第四代M4系列导航控制器支持磁条导航，色带导航，惯性导航等多种导航方式。该控制器基于嵌入式系统开发，具有强大的处理能力，更大容量的内存存储，稳定性高，启动速度快，扩展能力强。由于其开放API，目前已经有五家以上的调度系统公司可以直接适配，大大的提高了现场部署能力，可以同时支持20个以上的项目施工部署，培养了良好上下游配套供应能力。 M4系列控AGV导航制器

为了适应更多的应用场景以及非标开发能力，佳创博为同时还推出了灵巧导航模块，一款具有底层导航功能及运动控制为一体的微型控制器，可以配合PLC及其它上层控制完成更多的个性化定制AGV项目，具有极强的扩展能力。

灵巧系列AGV导航控制器

经过近几年的发展，佳创博为已经基本具备从AGV控制器到周边传感器以及驱动器的一站式供应能力。 目前，佳创博为系列控制器年销售数量可达2000台以上，已在电子行业、机械行业、汽车制造行业得到广泛应用，奔驰汽车，大众汽车，丰田汽车都是其合作客户。此外，由于佳创博为采用的是一站式配套的方式，客户还可直接选用佳创博为自研的驱动器，RFID读卡器，磁引导传感器及调度系统，极大的节省采购成本以及缩短制造周期，降低项目风险。 佳创博为已经成为隐藏在众多设备厂商背后的零部件方案解决商，公司未来也将持续践行这一路线，专注于核心零部件的开发，不会涉及整机领域，致力于细分行业的隐形冠军。

“造车”——控制器厂商的终局？ 从上述企业中可以看出，大部分控制器厂商面向客户提供的，并不仅仅是单一的控制器产品，而是一体化的导航控制方案，甚至包括调度系统。而有些厂商，除了面向AGV/AMR厂商提供导航控制解决方案外，还面向终端客户提供AGV/AMR本体，如仙工智能、易行机器人、科钛机器人等。 导航控制系统是AGV/AMR的核心技术，可以说，掌握了导航控制技术基本上就具备了“造车”的能力，因此，对于控制器厂商而言，“造车”的门槛并不高。伴随着业务的进一步发展，为了打造新的增长引擎，“造车”成为部分控制器厂商的选择，毕竟，相对于核心部件市场，直接面向集成商或终端用户提供AGV/AMR本体，市场空间会更大，业内一些移动机器人企业最早的产品方向都是控制器开发。同时，企业造车的目的也是为了更好地验证和完善自身控制器等产品。 控制器厂商将业务延伸至本体领域，而本体企业也在大力开发适配的控制器或者工控机等产品，毕竟，上游核心部件及算法的掌握，有利于企业树立竞争壁垒。 但也有厂家坚持以控制器及相关配套系统为核心，专注于为AGV/AMR本体厂商及有意愿自主开发AGV/AMR产品的集成商赋能，从控制器到单车导航控制系统再到调度系统，这类厂商的定位是AGV/AMR核心零部件供应商，如浙江科聪、佳创博为等。