托盘四向穿梭车，技术难点在哪儿？

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未来出货将超万台

托盘四向穿梭车，正越来越受到市场的青睐。

由于高密度、高柔性等优势，托盘四向穿梭车在冷链、汽车、3C电子、商贸、食品与医药等行业，得到了广泛的应用。

以冷链为例，托盘四向穿梭车能够在低温、甚至极低温的环境中正常工作，提高货物存储效率，减少极端环境对操作人员身体的影响，避免人员、设备频繁进出造成温度波动，进而降低能耗成本。

据高工机器人产业研究所（GGII）数据显示，2017-2022年中国托盘四向穿梭车年均复合增长率超40%，其中2022年出货量超5000台，同比增长24.68%。增速虽有下降，但市场需求的韧性仍在。

GGII认为，目前行业仍属于发展期，随着集成商、AGV厂商不断入局，速锐智能、牛眼智能、智芯科技、智库智能、威弗德、隆链智能、智世机器人、凯乐士、劢微机器人、音锋机器人、玑域智能、上海精星等新老玩家同台竞技。

未来几年，中国托盘四向穿梭车市场规模将继续扩大，GGII预计到2025年，托盘四向穿梭车出货量超过1万台。

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想入局，难在哪？

要进入托盘四向穿梭车行业，并不容易。

有行业人士表示，托盘四向穿梭车的系统技术壁垒较高，比如在系统调度、定位导航、感知技术、结构设计等方面。此外，还会涉及到多个软硬件之间的协调对接，例如与换层提升机、轨道输送线与货架系统等硬件设备，以及设备调度控制系统WCS/WMS等软件。

具体而言，入局托盘四向穿梭车，难点究竟在哪？

托盘四向穿梭车，即可以完成“前后左右”运行的穿梭车。托盘四向穿梭车具有两套轮系，分别负责X方向和Y方向的运动，做到既能在同一巷道内搬运穿行，也能够配合提升机，在同一层内不同巷道中切换工作。

不同于AGV/AMR在平面上运行，托盘四向穿梭车行走在立体货架上，由于结构的特殊，造成了诸多挑战，典型如托盘、货物掉落、以及车子互撞等意外。为降低风险，保障安全运行，托盘四向穿梭车对工艺、定位精度、路径规划等方面考究严格。

在硬件工艺方面。托盘四向穿梭车主要由车体框架总成、驱动模块、顶升换向机构、动力模块、控制系统模块、车载通讯模块等部分组成，结构紧凑，整机框架比较复杂，结构部件上缺口、孔洞，以及应力集中与设计薄弱点比较多，对于整车的结构设计与分析、硬件工艺有着严格的要求。

当托盘或货架不平整，或是搬运不规则、大负载的货物时，会给托盘四向穿梭车的运行增加难度。

相关资料显示，由于货物大多不规则，导致货物重点在托盘上往往偏向一侧，而托盘又与载物板活动摩擦，使得穿梭车在行进过程中减速时，可能会造成货物、托盘与载物托板之间由于惯性发生相对移动，导致货物、托盘发生偏移。如果偏移量过大，可能会影响穿梭车的正常行驶，造成货物发生倾倒、滑落等。

可见，在硬件工艺层面，从车体、托盘到货架的设计，都颇为考究。否则难以应对重载货物等考验，从而发生偏移、掉落的危险。

硬件的工艺设计是基础，为防止出现托盘掉落、车子互撞等情况，在避障等安全性方面，托盘四向穿梭车还需要具备多项功能。不仅需要四个方向避障，还需要具备托盘前后检测、托盘感知等功能。

在定位精度上，正如前文所述，由于货品、货架等原因，托盘四向穿梭车很容易造成偏移，因此需要高精度的定位。

智世机器人反映，工业AGV的定位精度在±10mm、工业AMR在±5mm即可满足应用需求，但托盘四向穿梭车的定位精度一般在±2mm。如果超过2mm，小车的轮子和轨道之间的衔接就没那么精准，很可能造成危险，例如脱轨。

在路径规划方面。为了实现在四个方向的运动，托盘四向穿梭车通常会采用“回”字形算法。

智世机器人提到，传统的四向穿梭车的路径都在走“回”字型，往往A车转了一个圈圈后，回到原来的位置，B车才紧随其后。但无可避免地，“回”字形路径规划要绕更远的路，花费更长的时间。其透露，公司已重新规划算法，能快速选择较短的路线，提高整体运转效率。

高工移动机器人认为，基于应用场景的刚性、技术层面的壁垒，现阶段托盘四向穿梭车还有很多故事可说。

那么，未来托盘四向穿梭车的技术会发生明显变化吗？

威弗德表示，基于四向车系统的复杂性，四向车方面的软硬件技术的发展还处于上升期，还有很大的发展空间，而未来市场可能会在3—5年内随着竞争的日趋激烈逐渐达到相对饱和的状态。正如AGV市场一样，目前已经进入到市场的整合阶段了。

“我认为四向车将来也会有类似的处境，现在能卖十几万，可能过两年就是几万了。”

到那时候，威弗德觉得，或许就要进入到软实力的竞争了，“大家要拼软件支持能力，拼技术，拼服务，拼业务理解和规划能力。思考如何为客户提供最优方案和服务，与客户实现共赢。”