我們想更詳細地探討兩個挑戰(zhàn)，然后針對每個挑戰(zhàn)提出具體的新技術開發(fā)方案：

（1）惡劣地面條件下的室外AGV 運行

所謂的 "AGV-兼容 "地面通常出現(xiàn)在大廳內，也可以要求使用。其特點是具有足夠的強度和耐磨性、足夠的（但不是太高的）粗糙度、平整度（無凹陷、無 "山丘"、無車轍、伸縮縫過寬等、從水平部分到上坡/下坡部分的過渡無過度 "扭結"）以及良好的導電性。如果符合這些要求，沒有特殊底盤、彈簧懸掛車輪等的標準 FTF 一般都可以順利使用。在室外區(qū)域，對自動搬運車行走裝置的要求要高得多。在大多數(shù)情況下，室內自動變速箱在無懸掛的情況下使用 Vulkollan 車輪繃帶。出于安全考慮，車輛被 "降低"，即離地間隙，也就是車架與地面之間的距離只有幾厘米，這樣就不會有腳或其他物體進入車底。在室外，這些措施通常無法執(zhí)行。地面凹凸不平，有門檻，可能還有欄桿、路面變化（混凝土、瀝青......）、斜坡/坡道等。通常，室外自動變速箱也比傳統(tǒng)的室內車輛更大、更重，并且使用實心橡膠輪胎或充氣輪胎，這對控制技術的要求更高。

在設計車輛底盤時，所面臨的挑戰(zhàn)是一方面要盡可能減少設計和機械工程工作量，另一方面要確保從動輪/制動輪始終與地面保持接觸，即在所有行駛條件下和行駛路線上的所有點。這一要求可以通過三輪運動系統(tǒng)輕松實現(xiàn)，而且成本效益高，該系統(tǒng)帶有一個從動輪和轉向輪，以及兩個永久安裝在車輛底盤上的支撐滾輪。但是，這種底盤在急轉彎或從側面拾取/傾倒貨物時容易傾斜，而且只有三個車輪的底盤表面壓力也很大。每個額外的車輪（無論是否驅動）都會導致靜態(tài)超差，從而造成一個甚至幾個車輪無法與地面保持接觸的危險。為了防止這種情況，通常會通過彈簧將一個或多個車輪與底盤連接起來。

然而，這種解決方案的難點在于如何正確確定彈簧的尺寸，使其在車輛空載和載重時都能提供正確的接觸力。另外，還可以安裝一個或多個非驅動支撐輪，使其僅在特定行駛條件下與地面交替接觸，從而使接觸地面的車輪總數(shù)不超過三個，但這在加速和制動時會導致難看的 "傾翻"。

在 LogiMAT 2023 展覽會上，德國弗勞恩霍夫 IML 公司首次展示了一種正在申請專利的解決方案，無需主動（驅動或彈簧）元件即可解決這一問題，這就是 Stuart 底盤（不平整和崎嶇地形下的穩(wěn)定運輸）。底盤的關節(jié)和杠桿解決了四輪底盤的靜態(tài)超定問題。它們在中央差速器驅動橋周圍形成了兩個鉸接式接觸三角形，消除了傳統(tǒng)四輪差速器在不平地面上的傾翻傾向，確保所有車輪即使在非常不平的地面上也能始終與地面保持接觸，此外，通過懸掛系統(tǒng)的杠桿長度設計，中央差速器驅動橋上的接觸力與車輛總重量成正比。

（2）在地面摩擦系數(shù)未知的情況下AGV 的戶外運行

如果要使車輛能夠在室外以最高或最大可能的速度安全行駛和制動，就需要了解當前驅動輪或制動輪與地面之間的時空摩擦系數(shù)。因為這個值對最大可傳遞的驅動力或制動力，特別是對制動距離的長度起著決定性作用。

它不僅取決于路面，還取決于天氣條件。如果路面骯臟、潮濕或結冰導致摩擦力大大降低，則制動距離可能會很長。在高速行駛時，緊急制動區(qū)域必須設計得相應寬一些，轉彎時可能必須降低車速。為了通過車輛控制系統(tǒng)選擇當前正確/合適的速度，有必要了解當前作用的摩擦系數(shù)，否則，出于安全考慮，將不得不選擇一個明顯降低的速度，但在任何情況下都是安全的。

要經濟地使用室外 FTF，最終需要自動、車載和實時地確定摩擦系數(shù)，以便能夠隨時計算并以最大可能的安全速度行駛。

Forum-FTS 的解決方案還申請了專利，即在車輛左右兩側靠近驅動輪的位置各安裝兩個彈簧壓緊的測量輪。兩個車輪都有各自的驅動電機，通過電機可以實現(xiàn)以下兩種狀態(tài)的永久交替：

電機以不斷增加的扭矩驅動壓在地面上的測量輪，直到測量輪無法再將力傳達到地面，測量輪突然開始打滑（旋轉）。

電機以不斷增加的扭矩制動測量輪，直至測量輪最終無法再將力傳至地面而鎖定。

這兩種邊緣情況都可以通過監(jiān)測當前速度輕松測量。在這兩種情況下，極限扭矩都是當前和本地適用摩擦系數(shù)的測量值，也就是說，車輛控制系統(tǒng)可以根據(jù)該值調整當前速度以適應當前條件（增加或減少）。

（3）高速行駛時的室外AGV 操作

大公司的廠房有時有幾平方公里的面積。因此，內部外部運輸需要更高的速度。為此，弗勞恩霍夫 IML  開發(fā)了一款特別引人注目的底盤，即：室外（Outdoor）、全向（omnidirectional）、開源（open-source）和動態(tài)（dynamisch）：這就是的代表 - 名字說明了一切。

托盤運輸車配備了 Mecanum 輪子，可以在最狹窄的空間內精確操控。空氣懸掛系統(tǒng)確保了安全的地面接觸和良好的駕駛特性，無論載荷如何。憑借高達 140 毫米的離地間隙和懸掛行程，鵝卵石、門檻甚至坑洼路面對它來說都不是障礙，而四臺系統(tǒng)輸出功率約為 60 千瓦的發(fā)動機可提供高達 36 公里/小時的推進速度。

由于搭載了最先進的傳感器和計算機技術，自主運輸機器人不僅可以在室內和室外自信地航行，還可以穿過大廳的門，根據(jù)情況調整以滿足環(huán)境檢測和定位的各種要求。

總結：在室外使用AGV 時必須考慮到這一點

在室外使用自動導引車時，要確保系統(tǒng)安全運行并最大限度地提高技術可用性，會面臨許多挑戰(zhàn)。如上文所述，必須預計到各種各樣的干擾影響。

最終，自動駕駛車輛應能在凹凸不平的道路上安全快速地行駛。這就要求底盤能夠應對惡劣的路況。為此，IML 提出了兩項建設性建議：Stuart 底盤和。

而在AGV上的專家們則認真對待這樣一個要求，即車輛必須隨時知道允許的行駛速度。這就要求不斷了解車輪與路面之間當前的摩擦值?，F(xiàn)在也有了這方面的概念性建議。這滿足了室外AGV 的核心安全要求！

通過這種方式，我們不僅要為挑戰(zhàn)正名，還要為解決技術問題做出積極貢獻。