AGV的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要由驅(qū)動(dòng)電源、電機(jī)和減速裝置組成。電機(jī)作為一種將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的元件，在AGV小車中扮演著重要的角色，電機(jī)的性能參數(shù)及減速裝置的規(guī)格型號(hào)的確定直接決定整車的動(dòng)力性，即車輛的運(yùn)動(dòng)速度和驅(qū)動(dòng)力直接決定整車的動(dòng)力特性。
電機(jī)種類繁多，在AGV中主要用到的電機(jī)包括4種：直流有刷電機(jī)、直流無刷電機(jī)、直流伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)。
直流有刷電機(jī)是內(nèi)含電刷裝置的將直流電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能(直流電動(dòng)機(jī))或?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)換成直流電能(直流發(fā)電機(jī))的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。直流有刷電機(jī)是所有電機(jī)的基礎(chǔ)，它具有啟動(dòng)快、制動(dòng)及時(shí)、可在大范圍內(nèi)平滑地調(diào)速、控制電路相對(duì)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。
但同時(shí)，因?yàn)殡娝⒑蛽Q向器的存在，容易產(chǎn)生火花，特定場(chǎng)合容易產(chǎn)生危險(xiǎn)；同時(shí)，電刷和換向器之間一直存在物料摩擦，使用壽命不長，需要后期維護(hù)等缺點(diǎn)。
在AGV中，如果需要控制電路簡(jiǎn)單，對(duì)電機(jī)使用壽命沒有過高要求的場(chǎng)合，可以選用直流有刷電機(jī)。
直流無刷電機(jī)由電動(dòng)機(jī)主體和驅(qū)動(dòng)器組成，是一種典型的機(jī)電一體化。與有刷電機(jī)最明顯的不同是，采用了電子換向，去掉了電刷。
電機(jī)主體由三個(gè)繞組A、B、C組成，采用對(duì)稱星形接法。轉(zhuǎn)子是永磁體。為了檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置，常內(nèi)置霍爾傳感器。與有刷電機(jī)相比，直流無刷電機(jī)具有：高效率、低能耗、低噪音、超長壽命、高可靠性等優(yōu)點(diǎn)，但是控制相對(duì)復(fù)雜一點(diǎn)，需要專用的控制器。
直流伺服采用永磁同步電機(jī)，結(jié)構(gòu)與直流無刷區(qū)別不大，只是繞組的反電動(dòng)勢(shì)不同，直流無刷的發(fā)電動(dòng)勢(shì)接近方波，更適合六步方波控制，永磁同步電機(jī)的發(fā)電動(dòng)勢(shì)為正弦波，更適合矢量控制。
伺服主要靠脈沖來定位，基本上可以這樣理解，伺服電機(jī)接收到1個(gè)脈沖，就會(huì)旋轉(zhuǎn)1個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)的角度，從而實(shí)現(xiàn)位移，因?yàn)椋欧姍C(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，都會(huì)發(fā)出對(duì)應(yīng)數(shù)量的脈沖，這樣，和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng)，或者叫閉環(huán)，如此一來，系統(tǒng)就會(huì)知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī)，同時(shí)又收了多少脈沖回來，這樣，就能夠很精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)精確的定位，可以達(dá)到0.001mm。
與直流無刷電機(jī)相同的是，需要專用的驅(qū)動(dòng)器來控制，采用了更復(fù)雜的矢量控制算法。除了采用霍爾傳感器來檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置，還會(huì)采用編碼器來檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子任意位置的停止。直流伺服電機(jī)具有效率高、響應(yīng)快、轉(zhuǎn)動(dòng)平滑、力矩穩(wěn)定、運(yùn)行噪聲小等優(yōu)點(diǎn)，能運(yùn)行在速度模式和位置模式。
AGV的行走電機(jī)常采用的直流伺服電機(jī)或直流無刷電機(jī)，在對(duì)精度要求較高的場(chǎng)合，常采用直流伺服電機(jī)。
根據(jù)電機(jī)本體和驅(qū)動(dòng)器的形式，可以分為：分體式和一體式。分體式的，驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)本體分開，適用于大功率場(chǎng)合。一體式，驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)本體組裝在一起，結(jié)構(gòu)緊湊，適用于功率較小、對(duì)體積有要求的場(chǎng)合。
步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)時(shí)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度（步距角），它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。
可以通過控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量。同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。與直流伺服電機(jī)相比，步進(jìn)電機(jī)一般不具有過載能力。速度響應(yīng)性能比伺服小。主要用在執(zhí)行機(jī)構(gòu)中。
總體而言，各類電機(jī)中，如果從控制精準(zhǔn)度上說，則伺服調(diào)速精度最高，步進(jìn)次之，直流有刷及無刷電機(jī)最低。伺服電機(jī)一般都是被使用在精度要求高的場(chǎng)合，而無刷電機(jī)就只用在精度不是特別高的地方了，步進(jìn)電機(jī)居中，但步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速?zèng)]有無刷電機(jī)快。
對(duì)于AGV智能小車所用的電機(jī)，用戶可以從出法點(diǎn)、側(cè)重點(diǎn)來考慮進(jìn)而選擇合適的電機(jī)。如果側(cè)重于對(duì)設(shè)備實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制的話就用伺服電機(jī)，如果AGV智能小車對(duì)調(diào)速不是很精準(zhǔn)的話，可以用無刷電機(jī)。因?yàn)椴煌a(chǎn)品之間的價(jià)格也是相差懸殊的：伺服電機(jī)價(jià)格最高，無刷電機(jī)價(jià)格最低。
在廠家的選擇上，目前伴隨著AGV行業(yè)的日益發(fā)展，一些廠商也相繼推出了針對(duì)這一領(lǐng)域應(yīng)用的相關(guān)產(chǎn)品，以下列舉了幾家具有代表性的電機(jī)廠商，供大家參考！
上海步科自動(dòng)化股份有限公司成立于1996年，作為移動(dòng)機(jī)器人核心部件優(yōu)秀供應(yīng)商，步科股份一直深入挖掘行業(yè)需求，以服務(wù)行業(yè)、解決行業(yè)問題為出發(fā)點(diǎn)，不斷創(chuàng)新，不斷突破關(guān)鍵技術(shù)，推出了AGV專用驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品與解決方案：AGV專用低壓伺服電機(jī)、低壓伺服一體機(jī)、低壓伺服電機(jī)模組、AGV機(jī)器自動(dòng)化與物聯(lián)網(wǎng)控制方案、電商AGV運(yùn)動(dòng)控制方案等。
2020年步科研發(fā)團(tuán)隊(duì)在第一代低壓伺服電機(jī)的基礎(chǔ)上研發(fā)了新一代的G2和超短機(jī)身的極智系列低壓伺服電機(jī)，新一代電機(jī)采用了全新的5對(duì)極電磁設(shè)計(jì)方案，新電機(jī)具有以下特點(diǎn)：
超短機(jī)身：極智系列在保證不損失功率的情況下，機(jī)身結(jié)構(gòu)重新設(shè)計(jì)極大的縮短了機(jī)身長度，電機(jī)長度平均縮短30%以上，200W電機(jī)機(jī)身長度最短可以做到46.5mm。極短的長度可以為客戶設(shè)備節(jié)省更多安裝空間、有利于移動(dòng)機(jī)器人車身尺寸，使設(shè)備小型化，提高整體空間利用率。
電機(jī)規(guī)格齊全：電機(jī)安裝法蘭有40、60、80、130等規(guī)格，功率覆蓋了50W到1.5kW，編碼器涵蓋了磁電、光電、絕對(duì)值（不帶電池）等不同類型，可以滿足客戶不同的應(yīng)用要求，助力AGV企業(yè)為客戶賦能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。
北京和利時(shí)電機(jī)公司自主研發(fā)的超短系列低壓伺服電機(jī)，采用全新電磁設(shè)計(jì)方案，在保證電機(jī)同等輸出功率的前提下，機(jī)身長度比市場(chǎng)常見電機(jī)平均縮短了20%以上。以輸出功率為200W的超短系列電機(jī)為例：該電機(jī)機(jī)身長度僅為51.5mm，重量約600g，機(jī)身短，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，為設(shè)備節(jié)省了空間，幫助用戶實(shí)現(xiàn)了設(shè)備小巧、輕便。
超短系列低壓伺服電機(jī)在縮短機(jī)身的同時(shí)保留了電機(jī)出眾的性能，不僅滿足用戶設(shè)備空間緊湊的需求，還具有更高的性價(jià)比：
① 超短機(jī)身設(shè)計(jì)，適用于對(duì)空間要求極高的場(chǎng)合；
② 全新電磁設(shè)計(jì)，保證電機(jī)轉(zhuǎn)矩的輸出，且電機(jī)運(yùn)行更加平穩(wěn)；
③ 采用更加優(yōu)質(zhì)的材料，增加轉(zhuǎn)矩的同時(shí)有效地控制了電機(jī)發(fā)熱，并提升了電機(jī)的散熱功能在實(shí)驗(yàn)室條件下，電機(jī)平均溫升低于60K，保證了電機(jī)在絕大多數(shù)工況下長期穩(wěn)定的運(yùn)行；
④ 自主研發(fā)的超薄編碼器，體積小，精度高；
⑤ 超短系列電機(jī)規(guī)格齊全，可滿足不同場(chǎng)景的需求。
和利時(shí)電機(jī)公司自主研發(fā)的超短系列低壓伺服電機(jī)自推出后便獲得了移動(dòng)機(jī)器人廠商的青睞，目前已大批量應(yīng)用于倉儲(chǔ)物流搬運(yùn)機(jī)器人、AMR、堆高機(jī)、物流分揀線、單件分離設(shè)備、停車機(jī)器人、建筑機(jī)器人等設(shè)備中，幫助了用戶優(yōu)化了設(shè)備空間利用率的最大化。
鳴志公司是全球運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域先進(jìn)制造商，國內(nèi)步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品制造的龍頭企業(yè)，是國內(nèi)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)制造的領(lǐng)軍企業(yè)。被媒體評(píng)價(jià)為最近十年之內(nèi)唯一改變混合式步進(jìn)電機(jī)全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局, 打破日本企業(yè)對(duì)該行業(yè)的主導(dǎo)和壟斷的中國企業(yè)。
公司是國家高新技術(shù)企業(yè)、上海市企業(yè)技術(shù)中心。截至2019年度末，公司及子公司擁有已獲證書的國內(nèi)外專利技術(shù)305項(xiàng)，其中，國內(nèi)發(fā)明專利20項(xiàng)，國際發(fā)明專利24項(xiàng)，實(shí)用新型專利149項(xiàng)，外觀設(shè)計(jì)專利14項(xiàng)，以及軟件著作權(quán)98項(xiàng)。
公司業(yè)務(wù)深度服務(wù)于國家級(jí)重大工程項(xiàng)目、智能裝備制造、生命科學(xué)研究、航空航天電子工業(yè)等。對(duì)于近年來需求旺盛的物流裝備行業(yè)，公司通過市場(chǎng)調(diào)研，結(jié)合產(chǎn)業(yè)用戶的實(shí)際需求何自身深厚的技術(shù)積累，在低壓伺服電機(jī)方面不斷推陳出新。配套機(jī)型有通用型無人搬運(yùn)底盤、到潛伏式牽引車、自動(dòng)叉車、料箱機(jī)器人、箱式四向穿梭車、巡檢機(jī)器人，涉及物流倉儲(chǔ)、智能制造、自動(dòng)泊車、智慧醫(yī)療，港口機(jī)械等多個(gè)行業(yè)。公司發(fā)布的MDX集成式低壓伺服電機(jī)以一體化設(shè)計(jì)、節(jié)約AGV內(nèi)部空間占用、優(yōu)化線路布局、減少安裝調(diào)試工時(shí)等優(yōu)勢(shì)深受海內(nèi)外用戶喜愛，成為國內(nèi)AGV專用低壓伺服產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新的風(fēng)向標(biāo)。
一直以來，公司在生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)資源投入很多。與國內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比，公司生產(chǎn)自動(dòng)化程度高，成本控制和規(guī)模效應(yīng)優(yōu)勢(shì)明顯；與國外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比，公司在勞動(dòng)力、原材料、國內(nèi)市場(chǎng)開拓等方面，也具有較明顯的成本優(yōu)勢(shì)。
常州市運(yùn)控電子有限公司是專業(yè)提供精密電機(jī)、驅(qū)動(dòng)、高精密減速機(jī)及解決方案的制造商。公司成立于1999年，擁有員工600余人，現(xiàn)有生產(chǎn)廠房2萬余平方米，公司主要產(chǎn)品有步進(jìn)電機(jī)、無刷電機(jī)、伺服電機(jī)和行星減速機(jī)。
公司生產(chǎn)的步進(jìn)電機(jī)、無刷電機(jī)、伺服電機(jī)及減速機(jī)獲得國內(nèi)客戶好評(píng)，并通過歐盟CE認(rèn)證。公司不斷利用技術(shù)、管理、質(zhì)量上的優(yōu)勢(shì)，以高性價(jià)比的產(chǎn)品獲國內(nèi)外客戶好評(píng)。
其中，低壓伺服電機(jī)是運(yùn)控電子的重點(diǎn)發(fā)展的產(chǎn)品之一。近5年來，通過在AGV市場(chǎng)的不斷深耕，公司自主研發(fā)、生產(chǎn)的低壓伺服電機(jī)與AGV領(lǐng)域多家領(lǐng)頭企業(yè)建立了長期深入合作關(guān)系，如海康，極智嘉等。產(chǎn)品型號(hào)包括40#、60#、80#、100#、110#、130#，功率范圍從50W到3000W，180#低壓伺服即將問世，將助力于重載AGV。
此外，運(yùn)控通過將精密行星減速機(jī)與低壓伺服一體化設(shè)計(jì)，可以從體積上更好地服務(wù)于AGV更小機(jī)身的設(shè)計(jì)需求。運(yùn)控斜齒精密型行星減速機(jī)可以與全系列低壓伺服電機(jī)配合，具有結(jié)構(gòu)緊湊，精度高，噪音低等優(yōu)點(diǎn)。
AGV應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展以及場(chǎng)景、環(huán)境、需求、技術(shù)等差異性和其他條件的不確定性，促使電機(jī)企業(yè)開始做針對(duì)性的設(shè)計(jì)、制造和服務(wù)。
而為了進(jìn)一步提高產(chǎn)品的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和可靠性，AGV驅(qū)控一體化設(shè)計(jì)被認(rèn)為是未來的發(fā)展方向。驅(qū)控一體就是把驅(qū)動(dòng)器，控制器，編碼器，電機(jī)這些東西全部集成到一起，形成一個(gè)高度集成和智能化的設(shè)備，不僅能夠幫助提高產(chǎn)品的各項(xiàng)性能，也能夠進(jìn)一步降低成本。
