安全是无人导向车 (AGV) 保护人类和环境的重中之重。然而，仅有激光扫描仪和安全控制器是不够的。正确的驱动解决方案对自动运输车辆的安全高效运行做出了重大贡献。

用于无人驾驶运输车辆的“Argodrive”驾驶和转向系统是一个由电机、特殊齿轮、传感器和所有必要连接组成的单元，可实现区域移动导航。图片：EBM-Papst

由于日益灵活的生产过程，货物的流动也在被重新思考--并由无人驾驶的运输车辆实现。因此，复杂的运输任务可以在生产车间和物流区有效地完成，而不需要僵硬的材料流动方案。理想情况下，AGV完全自由地导航到他们的目的地。这样一来，车辆就能独立地避开障碍物，在突然出现的人面前安全停下。

因此，安全问题必须成为AGV的首要任务。对于AGV的制造商和运营商来说，没有什么比人们因接触车辆而受伤更致命的了。与机器或危险货物的碰撞也会造成相当大的损失。因此，AGV必须满足控制、导航、制动和速度监测方面的特定安全功能。工业领域的相应要求在标准DIN EN ISO 3691-4 "无人驾驶工业卡车及其系统 "中有所规定。该标准还规定了监测功能、操作模式和制动控制所需的性能水平。

为了实现安全功能，AGV的组件应该能够尽可能不复杂地集成到不同的解决方案中。这方面的先决条件是对工业标准的支持，最重要的是，组件本身已经具有广泛的嵌入式安全功能。AGV的驱动概念在这里起着至关重要的作用，以便能够以成本优化的方式和尽可能简单地配置车辆。

驱动器解决方案的安全作用

关于自动导引车的安全问题，安全控制器和用于监测环境的激光扫描仪发挥着核心作用。然而，任何行动都必须通过驱动器 "安全 "地实施。安全关键因素，如制动能力、速度、转向角和有效载荷重量是相互依存的，在执行AGV的动作时必须考虑到。为了能够在必要时通过安全控制器触发这些安全状态，驱动技术必须能够处理安全指令。然而，通常情况下，在实践中经常使用没有总线接口和相应安全协议的驱动器，这意味着必须安装额外的安全编码器。出于冗余的原因，移动轴总是需要第二个信号。这些用于监测行进方向和驱动器安全速度的安全传感器需要花费资金、整合工作和宝贵的安装空间。

为此，EBM-Papst已经在其紧凑型驱动解决方案 "Argodrive "中集成了实施基于冗余的安全概念的必要组件。这种驱动-转向系统将推进和转向的功能结合在一个组件中，并有必要的传感器和所有必要的连接。每个 "Argodrive "都有冗余的编码器系统，用它可以很容易地实现具有全方向机动性的FTF。除了电机的霍尔传感器外，还有一个额外的第二个编码器提供所需的冗余，以可靠地记录准确的速度。还有一个为确定转向角而设计的冗余编码器系统。因此，"Argodrive "已经为自动导引车的高层安全控制提供了产生安全信号的最重要基础。因此，AGV的制造商通过单独的编码器为自己节省了更多的集成工作，例如，为了记录回转环的转向角度以及安全速度。传感器的可用MttFd值也允许用普通工具计算可实现的性能水平。

为了给自动导引车制造商在选择安全控制方面提供最大的自由度，必须支持最重要的商业化通信标准。

因此，通过 "Argodrive"，EBM-Papst提供了对CANopen以及EtherCAT的支持，或与Profinet整合到西门子控制环境中。

安全停车

在紧急情况下，无人搬送车必须在适合情况的短距离内停下来。当然，如果AGV的制动行为不佳，安全扫描仪检测到的保护区域可以扩大，但这样一来，车辆的运行效率和竞争力就会大大降低。无论保护区域的大小，驱动系统必须在发生危险时可靠地执行安全停车的指令。因此，首先需要高制动功率。Argodrive "可以立即启动紧急制动，以及控制电动减速，最高可达2.5 m/s2。机械紧急制动扭矩为60牛，而电动减速可达到30牛。机械制动器也可作为固定制动器，例如，用于固定受损的AGV，防止其无意中滚开，甚至在坡道上。

在紧急制动的情况下，安装了四个 "Argodrives "的AGV会比安装两个单元和支撑轮的AGV更快地静止--因为所有四个驱动器的制动扭矩都可用。这已经显示了这一解决方案的显著优势：即使只有一个 "Argodrive"，也可以通过组合驱动和转向功能实现无人驾驶运输车辆。仅凭两个 "Argodrives"，FTF就可以选择全方向的机动性。有了四个驱动单元，不仅可以提高可能的运输重量，而且如前所述，还可以提高最大制动减速。即使整个车辆的电源发生故障，"Argodrive "也会进入一个安全的停止状态，以避免不受控制的运动。这样就达到了理想的安全状态。

除了高制动减速外，该驱动器还必须能轻松地容忍大量的紧急停车而不限制功能。在紧急停车时，"Argodrive "通过刹车片将车轮机械地减速到最大。然而，对于绝大多数的制动操作，2.5 m/s2的电动减速总是足够的，因为自动导引车的减速性能与为正常驾驶速度设置的保护场大小相匹配。安全控制系统只有在物体或人突然侵犯AGV前面的狭窄保护区域时才会启动紧急制动。在这里，高度动态的实时监控不断发生。

综合弹性

除了用于集成电机的转向角和速度的传感器系统冗余之外，整个驱动系统还必须具有高可靠性。电子元器件的MttFd（Mean-time-to-dangerous-Failure）等核心价值是无人驾驶交通工具设计者必备的。因为他的安全计算是根据这些值以及驱动系统的纯机电部件（例如制动器）的 B10 值提供的。B10 值表示组件的标称使用寿命，存活概率为 90%。Sistema 安全软件工具使用这些值来确定驱动系统或任何其他已安装组件是否可以实现无人驾驶运输车辆所需的故障安全。

EBM-Papst 的高质量标准确保了驱动解决方案的长使用寿命和可靠性。“Argodrive”在其整个使用寿命期间无需维护。这使其有别于机械上更复杂的驱动概念，例如需要定期清洁或用油重新润滑的 Mecanum 轮。此外，由于其独特的设计，与其他全向驱动装置相比，“Argodrive”在驱动转向系统中没有移动电缆或接触点。此外，驱动组件和传感器封装在外壳中，因此不会暴露在环境条件下。这消除了失败的另一个原因。

不仅仅是组件供应商

实施必要的安全措施对于无人驾驶交通工具的开发者来说无疑是一个挑战。因此，将驱动解决方案尽可能简单地集成到整体概念中非常重要。凭借“Argodrive”，EBM-Papst 已经提供了大量集成安全功能，使 AGV 制造商的工作更加轻松。这还包括通过使用 48 VDC 的安全超低电压运行驱动器来简化安装。在 230 VAC 或更高电压下运行的驱动器的设计限制更少，低电压水平对维护人员的要求也更少。这不仅减少了工作量从而节省了成本，而且还提高了可靠性和安全级别（仅保护性超低电压）。

无人驾驶运输车辆制造商也可以借鉴 EBM-Papst 的集成经验。全向驱动和转向系统的供应商可以借鉴其在项目中的经验，从而为 AGV 开发人员的安全概念的实施提供建议。例如，这适用于读取安全信号、需要注意的事项以及不同总线系统可能出现的缺陷。凭借“Argodrive”，EBM-Papst 不仅将自己视为驱动系统的组件供应商，而且越来越多地成为无人驾驶运输车辆制造商的开发合作伙伴。