AGV/AMR機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈全景圖（上），嵌入式主板與AI融合應(yīng)用的前沿探索

前言

近年來，AMR/AGV移動(dòng)機(jī)器人行業(yè)發(fā)展迅猛，受到了國家的高度重視。國家相關(guān)部門陸續(xù)出臺(tái)了《“機(jī)器人+”應(yīng)用行動(dòng)實(shí)施方案》《“十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》等一系列政策支持行業(yè)發(fā)展。移動(dòng)機(jī)器人行業(yè)政策為企業(yè)提供了良好的生產(chǎn)經(jīng)營環(huán)境。在政策的助推下，移動(dòng)機(jī)器人獲得發(fā)展，各項(xiàng)指標(biāo)呈增長走勢(shì)。

本文深入剖析了AGV/AMR機(jī)器人的全產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)，從上游核心控制板廠商，到中游AI算法，再到下游豐富應(yīng)用場(chǎng)景，旨在使讀者能夠全方位、多角度地了解AGV/AMR機(jī)器人，為企業(yè)的戰(zhàn)略決策與技術(shù)創(chuàng)新提供有力支持。

AGV/AMR移動(dòng)機(jī)器人總產(chǎn)業(yè)鏈解讀

AGV（Automated Guided Vehicle，自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車）與AMR（Autonomous Mobile Robot，自主移動(dòng)機(jī)器人）屬于移動(dòng)機(jī)器人的一種，主要包括AGV搬運(yùn)機(jī)器人，AGV牽引機(jī)器人，AGV叉車機(jī)器人，移動(dòng)充電機(jī)器人。其產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋了從上游原材料及零部件供應(yīng)、中游機(jī)器人本體制造到下游系統(tǒng)集成與應(yīng)用的多個(gè)環(huán)節(jié)。

AMR/AGV是一種以電池為動(dòng)力源，裝備有控制主板、電磁、視覺和激光等自動(dòng)導(dǎo)航模塊，能夠根據(jù)后臺(tái)機(jī)器人控制系統(tǒng)的指令進(jìn)行自主行駛或沿規(guī)劃路線自主行駛，到達(dá)指定地點(diǎn)，完成搬運(yùn)、分揀、裝配等作業(yè)任務(wù)的移動(dòng)機(jī)器人。

AGV和AMR的區(qū)別

AGV起步時(shí)間早于AMR。AGV可以沿著預(yù)設(shè)路線依照預(yù)設(shè)指令完成任務(wù)，但在任務(wù)執(zhí)行過程中無法根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的變化而改變行為。AMR具備智能感知、自主路徑規(guī)劃、靈活避障、可安全地人機(jī)協(xié)作等能力，能夠應(yīng)對(duì)復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境變化，更智能、柔性、安全和高效。因此，移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域的市場(chǎng)頭部玩家已經(jīng)從AGV逐漸向AMR發(fā)展。

據(jù)GGII統(tǒng)計(jì)，2022年全球移動(dòng)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模約為285億元，增速超30%，預(yù)計(jì)至2026年市場(chǎng)規(guī)模將超過1,000億元。

AMR/AGV移動(dòng)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋了從上游原材料及零部件供應(yīng)、中游機(jī)器人本體制造到下游系統(tǒng)集成與應(yīng)用的多個(gè)環(huán)節(jié)。其中，上游原材料及零部件供應(yīng)商，是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的核心，直接影響AGV/AMR移動(dòng)機(jī)器人的性能。

AGV產(chǎn)業(yè)鏈上游國產(chǎn)化趨勢(shì)顯著，國產(chǎn)零部件憑借價(jià)格優(yōu)勢(shì)迅速占領(lǐng)市場(chǎng)，滿足中下游企業(yè)對(duì)高性價(jià)比產(chǎn)品的需求。政府政策支持與下游行業(yè)需求的增長，進(jìn)一步加速了國產(chǎn)化進(jìn)程。

AGV產(chǎn)業(yè)鏈中游企業(yè)需提供高性價(jià)比和個(gè)性化服務(wù)以滿足下游多樣化需求，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

AGV產(chǎn)業(yè)鏈下游在汽車汽配、光伏、鋰電等行業(yè)的蓬勃發(fā)展尤為顯著。隨著技術(shù)的持續(xù)精進(jìn)與產(chǎn)品的日益多樣化，AGV正逐步滲透到更多元化的應(yīng)用場(chǎng)景中。

AGV/AMR移動(dòng)機(jī)器人上游——控制主板廠商現(xiàn)狀

基于ARM架構(gòu)的核心板或嵌入式主板正逐漸成為AGV/AMR移動(dòng)機(jī)器人行業(yè)的主流趨勢(shì)。它不僅支持Linux系統(tǒng)，而且展現(xiàn)出優(yōu)異的算法適配性和寬溫穩(wěn)定性。

基于ARM架構(gòu)的核心板或嵌入式主板在性價(jià)比和定制化程度上具有優(yōu)勢(shì)。AGV/AMR移動(dòng)機(jī)器人開發(fā)企業(yè)可以根據(jù)自身需求，靈活選擇裝載嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，并利用多核異構(gòu)的核心板或嵌入式主板開發(fā)出強(qiáng)大的多任務(wù)計(jì)算機(jī)，甚至支持AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算能力的主控制板進(jìn)行二次開發(fā)。

一般來說，適用于AMR/AGV移動(dòng)機(jī)器人的主控制板需要關(guān)注以下特點(diǎn)：

包括硬件層面的工作溫度范圍、濕度范圍、IP防護(hù)等級(jí)以及防爆、防腐蝕等認(rèn)證要求；嵌入式層面的芯片、編譯器、操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求；算法層面則需要經(jīng)過大量應(yīng)用場(chǎng)景驗(yàn)證AI算法的可靠性；系統(tǒng)層面則需具備強(qiáng)大的容錯(cuò)能力和冗余技術(shù)指標(biāo)能力，以增加控制器的整體可靠性。

在此背景下，國產(chǎn)企業(yè)的崛起正逢其時(shí)，據(jù)MIR，國產(chǎn)化率已經(jīng)達(dá)到50%左右。國產(chǎn)控制器一般是基于ARM、X86等芯片或者核心板進(jìn)行外圍電路的開發(fā)，采用高性能的芯片，并結(jié)合外圍器件，硬件成本相對(duì)較低。

AGV/AMR移動(dòng)機(jī)器人中的AI算法

移動(dòng)機(jī)器人的發(fā)展離不開人工智能技術(shù)的應(yīng)用，那么AGV/AMR移動(dòng)機(jī)器人使用了哪些AI技術(shù)呢？

激光SLAM技術(shù)

SLAM算法是AGV機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航和環(huán)境感知的核心技術(shù)之一，它能夠使AGV機(jī)器人在未知環(huán)境中一邊移動(dòng)一邊實(shí)時(shí)構(gòu)建地圖，并同時(shí)根據(jù)構(gòu)建的地圖進(jìn)行定位。在AGV機(jī)器人中，SLAM算法通常結(jié)合激光雷達(dá)、攝像頭等傳感器數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)高精度的環(huán)境建模和定位。

路徑規(guī)劃與視覺導(dǎo)航技術(shù)

AGV小車需要根據(jù)任務(wù)需求和地圖信息，規(guī)劃最優(yōu)路徑，避免障礙物和優(yōu)化行駛距離，路徑規(guī)劃算法可以通過遺傳算法、A-Star算法等方法，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)路徑規(guī)劃。根據(jù)規(guī)劃出的路徑，控制機(jī)器人按照預(yù)定路線行駛。這需要結(jié)合機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型、傳感器數(shù)據(jù)融合等技術(shù)。

機(jī)器學(xué)習(xí)算法

AGV小車需要根據(jù)實(shí)時(shí)環(huán)境信息和任務(wù)需求，進(jìn)行智能決策和控制，機(jī)器學(xué)習(xí)算法可以通過對(duì)歷史數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)和分析，實(shí)現(xiàn)智能決策和控制。

RK3588/J嵌入式主板方案應(yīng)用于移動(dòng)機(jī)器人

東勝物聯(lián)專注于嵌入式主板的研發(fā)與生產(chǎn)，為AGV/AMR機(jī)器人量身定制AI賦能嵌入式主板。該主板方案以Rockchip RK3588/J、NXP I.MX8M Plus為核心，具備高性能處理器、強(qiáng)大的計(jì)算能力、AI算力、豐富接口等。我們可以為機(jī)器人廠家提供從0到1的嵌入式主板設(shè)計(jì)與開發(fā)服務(wù)。

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關(guān)于東勝物聯(lián)

東勝（Dusun）成立于2005年，旗下有子公司杭州軟庫科技有限公司。東勝物聯(lián)以嵌入式軟硬件開發(fā)及物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)為核心，為客戶在物聯(lián)網(wǎng)與行業(yè)應(yīng)用結(jié)合過程中產(chǎn)生的“場(chǎng)景碎片化”問題，提供專業(yè)的一站式嵌入式物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品化解決方案。

憑借快速的OEM/ODM能力、專業(yè)服務(wù)能力、完整解決方案能力使其在行業(yè)享有不錯(cuò)的口碑。其中，快速OEM能力支持從logo、包裝、固件等更改，ODM能力則可以支持多類型芯片平臺(tái)、多操作系統(tǒng)、多標(biāo)準(zhǔn)功能模塊化，快速滿足客戶的多樣化需求，有效縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，為客戶靈活定制各種物聯(lián)網(wǎng)嵌入式產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)從概念到成品的一站式服務(wù)。