AGV硬件系統負責信息感知，執行運動控制等任務，是影響AGV系統性能的關鍵因素。本文主要對AGV運動控制系統做簡單介紹，為后續的理論研究奠定基礎。

　　運動控制系統是AGV系統的核心部件，是AGV的大腦。運動控制器接收任務指令，轉化成各個電機的速度，然后下發給驅動器，驅動電機運轉，從而控制AGV本體的運動。同時，運動控制器接收來自AGV各個傳感器的反饋信號，對接受到的信息進行分析處理。它會按照預存的信息、AGV的運行狀態以及周圍環境信息等做出運動決策。使得AGV的可靠性、精確度以及效率更高。運動控制系統主要是保證驅動系統以及AGV的穩定運行，主要負責AGV啟動、停止、調速、緊急制動等基礎控制功能，從而控制整個AGV的運動過程，實現AGV的移動以及定位。

圖1 AGV的組成框架如圖

　　運動控制部分的功能是根據決策控制部分給定的期望任務控制自身運動。運動控制子系統可分為速度軌跡生成(Velocity Trajectory Generation) 、速度軌跡跟隨(Velocity Trajectory Tracking)兩個部分：速度軌跡生成部分針對決策控制部分制定的“任務”，根據AGV當前位置、當前速度、目標點位置和目標點速度，為AGV生成一條從“當前點”到“目標點”的最優的速度軌跡。速度軌跡跟隨部分控制AGV的驅動機構，實時控制AGV的速度跟隨生成的速度軌跡，使AGV完成自身規劃的各種位置和姿態等目標。AGV運動控制系統硬件主要由運動控制器、伺服驅動器、減速機、直流電機等組成。為了實現運動控制器與各驅動之間的通信及傳輸功能，必須選擇合適的通訊保證設備之間的通信協議匹配。對于AGV廠商來說，運動控制系統有的廠商采用自主研發，有的廠商采用系統方案集成。一般自主研發采用MPU+DSP或FPGA作為主處理器，一般是基于ARM、X86等芯片或者核心板自己開發外圍電路而成。采用系統方案集成的廠商一般采用市面上常用的運動控制系統集成，節約了大量的研發時間。那下面簡單介紹一下AGV常用的運動控制系統。

　　1. 運動控制器

　　運動控制器是運動控制系統的控制核心，運動控制器是工業中對電機控制的主要應用設備，運動控制器作為“控制”的大腦，以實現伺服驅動、運動插補以及電機速度的運動控制，此外還可以提供各種數字量、模擬量的輸入與輸出接口來對傳感器信號進行處理。運動控制器主要負責環境信息的檢測與轉換，全局坐標系下AGV的位置、姿態檢測，運動控制算法和路徑規劃算法的實現等，并且將算法結果轉換為運動指令發送給驅動器，驅動器負責對控制器的指令進行響應，驅動電機，控制AGV轉速。運動控制器從MPU、PLC、工控機等各種車載控制器形式都有，從體積、功能、性價比、開發難易度等方面各自都有優缺點。在關鍵的運動控制技術中，同時有因為AGV分類繁多，目前各種類型的AGV，不同樣式，不同外觀。我們需要在有限的空間裝下足夠多的各類電子元器件。合適體積，合適的性價比以及能夠滿足功能需求就顯得尤為重要。

圖2 車載控制器

　　2. 伺服驅動器

　　如果說控制器是AGV的大腦，那么驅動器就是AGV的心臟，為驅動車輪的電機提供電流。才能使AGV運動起來。由于AGV普遍采用蓄電池供電，其電壓一般在12V~72V 左右。因此AGV采用低壓直流型伺服驅動器。

圖3 常用伺服驅動器品牌

      伺服驅動器將來自控制器的低電平信號轉換為高功率電流和電壓，以調節電機的運動。在傳感器的反饋被控制器后，伺服驅動器還將根據有效載荷的重量和AGV的當前速度對AGV進行調整，以確保維持正確的操作和控制。

　　3. 直流電機

　　電機是整個AGV運動控制系統的驅動來源，目前，市面上的電機大體上分為交流和直流電機兩種，但是交流電機如果要使用電池，還需配備逆變器等設備，這無形中就增加了AGV小車的體積、重量和復雜程度，也增加了控制難度。相比較之下，直流電機的就有了一定的優勢，它的過載能力很強，抗擊負載擾動能力較強，從成本和結構簡約的角度考慮，滿足。目前工業中應用于輪式AGV較多的電機為無刷直流電機，無刷直流電機具有轉矩輸出穩定、啟動轉矩大等優點，適合應用于轉矩要求高的場合。

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　　圖4 直流低壓伺服電機