项目挑战

应用背景 在日本工厂、仓储物流、设备维护及生产线物料配送等场景中,铝制平板车常用于搬运周转箱、零部件、工具及其他物料。 传统平板车结构简单、使用灵活,但车辆移动仍然依赖工作人员全程推拉。当搬运路线较长、往返次数较多,或者工作人员需要同时取放和整理物料时,人工推车容易增加体力消耗,也会影响连续作业效率。 针对这类需求,浩如科技提出将 UWB 自动跟随系统与 MTR 铝制六轮平板车相结合,使车辆能够跟随作业人员移动,形成适用于动态搬运路线的智能随行运输平台。 客户面临的问题 1. 重复推行增加人员负担 传统平板车需要人工持续推拉。即使货物本身便于装卸,长距离、多频次的搬运仍会占用工作人员双手并增加体力消耗。 2. 搬运路线经常变化 生产、补料、检修和仓储拣选的路线通常会随任务变化。采用磁条、二维码或固定轨道等方式,需要提前部署和维护基础设施,难以适应临时调整的路线。 3. 人车协同不够自然 工作人员在移动过程中可能需要停下取料、转弯、绕开设备或进入不同作业区域。普通电动运输设备如果缺少目标识别和相对位置判断能力,仍然需要人工遥控或驾驶。 4. 原有车体需要继续利用 客户希望保留铝制平板车的大面积载物平台、模块化结构和六轮布局,在原有车体基础上增加动力和自动跟随能力,而不是完全更换搬运设备。

解决方案

本方案以附件所示 MTR1000 铝制六轮平板车为车体参考,在底盘上集成浩如科技 UWB 全向跟随套件、运动控制器、电机驱动系统、电池及安全检测组件。

UWB,即超宽带无线定位技术,可以通过车辆与人员标签之间的无线信号,实时判断双方的距离和方向。工作人员佩戴手环或携带式跟随标签后,车辆根据标签所在方位和距离生成运动指令,实现启动、直行、转向、减速及停车控制。

对于需要识别车体前后方目标的应用,可采用前后双基站方案。车头基站负责测距测角,车尾基站辅助判断人员所在方向。当工作人员从车辆侧后方启动跟随时,系统可根据车体结构和控制策略调整车辆朝向,再进入稳定随行状态。

双基站跟随方案可支持车辆识别不同方向上的跟随目标;实际能否在该六轮底盘上实现原地转向或小半径掉头,需要根据驱动轮位置、脚轮结构、载荷分布和现场路面进一步验证。

系统组成

该方案可根据车体结构和使用环境配置以下组件:

  • MTR1000 铝制六轮平板车车体
  • 车头、车尾 UWB PDoA/AoA 基站
  • 工作人员佩戴的手环标签或携带式跟随标签
  • 自动跟随主控板
  • 电机、驱动轮及电机控制器
  • 动力电池、充电器及电源管理组件
  • 超声波停障组件或其他环境检测设备
  • 手动遥控和跟随模式切换组件
  • 电控箱、线束、安装支架及防护结构

PDoA/AoA 是通过无线信号的相位差或到达角判断目标方向的技术,用于帮助车辆确定人员相对于车体的方位。

工作流程

  1. 工作人员开启车辆并携带指定的 UWB 跟随标签。
  2. 车辆上的 UWB 基站持续测量标签的距离和方向。
  3. 主控系统根据目标位置、设定跟随距离和车辆当前状态计算行驶指令。
  4. 电机控制器驱动车辆前进、转向、减速或停止。
  5. 工作人员停下时,车辆在设定距离外停车等待。
  6. 检测到障碍物、标签丢失或触发急停条件时,系统按照预设安全逻辑减速或停车。
  7. 在装卸、狭窄通道或设备调试等场景下,可切换至手动遥控模式。

方案优势

保留原有载物平台

参考车体采用铝制框架和大面积平板结构,适合承载周转箱、零部件、工具及其他物料。自动跟随改造主要集中在底盘动力、定位和控制部分,可尽量保留原有载物空间。

无需预先固定搬运路线

车辆跟随工作人员移动,不依赖磁条、反光板或二维码路线。生产布局或作业任务发生变化时,可以随人员进入新的搬运路径。

减少持续推拉操作

车辆自动保持与工作人员之间的相对位置,适合拣选、补料、工具携行和设备维护等需要“边走、边取、边放”的作业流程。

兼顾跟随与人工操控

除自动跟随外,可根据项目配置手动遥控或模式切换功能,便于装卸、停放和狭窄区域操作。

支持二次开发

浩如科技可提供自动跟随控制系统及相应集成支持,便于客户根据车体、电机、载荷及业务流程进行二次开发。跟随车主控代码和相关设计资料可支持二次开发,但 PDoA 基站内部固件属于核心技术,不对外开放。

参考车体说明

根据用户提供的 MTR1000 产品图片,参考车体信息包括:

  • 六轮式铝合金平板车
  • 图片标注最大可载重:1000 kg
  • 图片标注车体尺寸:约 775 × 1225 × 262 mm
  • 图片标注车体重量:约 27.4 kg
  • 角部、脚轮及台面部件采用可更换设计
  • 部分脚轮具有方向锁定结构
  • 图片显示车辆可进行堆叠收纳

需要特别说明:以上为原始平板车资料中的标注参数,不等于完成电动化改造后的整车性能。改造后的允许载荷、制动距离、转弯能力、续航和稳定性,必须根据驱动系统、结构强度及实际工况重新测试确认。

典型应用场景

该方案可用于:

  • 工厂生产线物料补给
  • 仓库拣选和周转箱搬运
  • 设备检修工具随行
  • 零部件配送与线边物流
  • 展会、场馆及大型设施物资运输
  • 需要保留原有平板车结构的智能化改造项目

项目成效

  • 搬运效率提升约30%
    减少人工推车、停放和反复调整车辆位置所占用的时间,使取料、补料与转运流程更加连续。
  • 人工推拉操作时间减少约70%
    平板车可跟随工作人员移动,人工主要负责装卸和任务操作,无需全程持续推拉车辆。
  • 作业人员体力负荷降低约40%
    自动跟随和电动驱动可减少重载起步、长距离推行及频繁转向带来的身体负担。
提升30%搬运效率
减少70%推拉操作时间
降低40%体力负荷

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