AGV和服务机器人用伺服电动轮的轮胎材质选择

由厦门百回代理和利时电机自主研发的伺服电动轮，是外转子低压伺服电机及轮胎一体化设计的产品。伺服电动轮也被称为伺服轮毂电机，是低压伺服电机的变形，具有伺服电机高响应速度，高定位精度的特性，可替代AGV小车中传统的“电机+减速器+轮胎”的结构，不再需要额外的减速器和外轮，结构简单，体积小巧，安装方便。因此，越来越多的AGV驱动系统采用“伺服电动轮（伺服轮毂电机）+从动轮”的方式。除了低压伺服电机的伺服特性为AGV的高精度自主平稳运行保驾护航外，轮胎材质的选择也很重要。
目前和利时电机伺服电动轮使用的轮胎主要有两种材质：橡胶和聚氨酯。那么，橡胶轮胎和聚氨酯轮胎在AGV电机的应用中的优缺点各有哪些？各适用于哪些应用呢？

一、缓冲性能
轮胎的缓冲能力与其材料硬度有关，轮胎越硬，吸收冲击的能力越低，缓冲性能越差。橡胶轮胎胎面较软，缓冲性能较强，而聚氨酯轮胎比较硬，缓冲性能较差。所有橡胶轮胎伺服电动轮的AGV既可以在室内作业，也可以在室外道路行驶，满足多种使用环境。相比之下，聚氨酯轮胎只局限于应用在室内运行的AGV。

二、承载能力
聚氨酯轮胎的承载能力大约是橡胶轮胎的2倍。正是因为这一点，高载重AGV的轮毂伺服电机一般使用聚氨酯轮胎。

三、耐磨性能
橡胶轮胎在行驶过程中，与路面接触发生常规磨损时，通常会从胎面磨掉碎屑、发生磨蚀磨耗、卷曲磨耗等。聚氨酯材料比较坚韧，能够经受得起粗糙路面的磨损，产生碎屑的情况远远好于橡胶轮胎。聚氨酯的使用寿命大概是橡胶的4-5倍，耐磨性也是橡胶的2倍。由此，使用聚氨酯轮胎，可减少更换轮胎次数和由此带来的工时损失。

四、轮胎颜色
聚氨酯制作的轮胎可呈现黄色或红色等多种颜色，因此聚氨酯轮胎可以定制颜色，以符合整机配色设计。我们见到橡胶轮胎多是黑色的，这是因为制作轮胎的橡胶要坚固耐用且兼顾耐磨性能，而这些都是单纯的橡胶所不具备的。为了避免橡胶轮胎在运行过程中出现爆胎、打滑等情况，在制造过程中，需要给轮胎加入一种叫做“炭黑”的物质。正是在橡胶中加入了这种炭黑物质才让橡胶轮胎变成黑色。

五、运行痕迹
聚氨酯材料的基本化学构成决定了聚氨酯轮胎不会在地面留下印迹，即使是色彩鲜艳的轮胎，也不会在地面留下任何着色剂的痕迹。而橡胶轮胎磨损后，作为橡胶配合剂的炭黑会“洒落”在地面上，而地面与轮胎的摩擦也会软化橡胶，使其附着于地面产生运行痕迹。

六、性价比
由于原材料的差异，橡胶轮胎比聚氨酯轮胎便宜25%-50%。聚氨酯轮胎价格虽然比橡胶轮胎高，但其使用寿命比橡胶轮胎高，性价比优势明显。

七、内生热问题
如果说聚氨酯有一个致命的弱点，那就是生热。聚氨酯轮胎无法将内部产生的热量快速传导到外部，其正常工作温度上限一般是80℃-90℃，温度升高后，聚氨酯材料的耐疲劳性和耐屈挠性等动态物理性能明显下降，导致轮胎早期损坏。

综上，聚氨酯轮胎在承载能力、耐磨等性能方面具有明显优势，适用于在室内作业的高负载、节能、工作环境要求洁净无痕、或工作地面湿滑等条件下的AGV。橡胶轮胎则凭借缓冲性能强、附着力大等优势，应用于室内外均可作业的低负载、要求非常稳定运行效果的AGV搬运小车。


伺服电动轮（伺服轮毂电机）对于AGV搬运机器人和各种服务机器人的高精度平稳运行至关重要，北京和利时电机作为伺服电动轮的供应商，会持续关注产品设计和生产工艺，不断提升完善，为搬运机器人、服务机器人行业提供更优化更丰富的选择。