「科聪分享」粗谈如何将林德L14改造成叉式搬运AGV

随着社会的发展，技术的进步，移动机器人市场（AGV/AMR）市场一直很火热。其中叉式搬运AGV是其中最具代表的一种。

和国外企业使用定制车体构建叉式搬运AGV的习惯不同，国内的叉式搬运AGV厂家基于常规叉车改造居多，其中林德叉车较为常见。一方面原因是林德车体的一致性比较好，另外一方面，作为较早进入国内的叉车一线品牌，林德在市场上的口碑较好，占有率也比较高，所以客户选择AGV叉车进行自动化改造的时候，很多指定要用林德车型。

主流以林德L14/L16改造居多，今天我们用新款林德L14为例，以MRC5000系列控制器为核心，粗谈如何改造这款车。

目前叉式搬运AGV市场，改造林德L14/L16主要有两种改装方式：

01

基于林德现有的驱动系统，通过模拟量控制电机，并且通过林德本身的转向电位计，来进行转向角度控制实现自主导航；

02

更换林德的驱动器系统，常见的驱动器品牌有柯蒂斯和ZAPI，结合科聪XCS导航控制系统，通过CAN协议来操控驱动系统，实现自主导航；

第一种方案相对简单，但是由于电位计漂移等缺陷，造成重复定位精度低，可靠性低，除了一些小厂使用外，已经开始被淘汰。

第二种方案，可以根据项目需求配置不同的导航方式，是目前市场上日益广泛应用的方案，但是由于林德的舵轮没有中位开关，所以需要更换转向电机。国内专业驱动改装厂家，如苏州睿斯博特。

基于MRC5000控制器

基于MRC5000控制器，控制器支持各种导航方式，自带丰富的接口，重复定位精度±10mm，适用市场上各种场景需求下的应用。

行走和泵控部分改装

选择采用柯蒂斯1232E+1253C的组合，如果是老款林德L14，需要采用1232E-2321型号，如果是新款，型号则是1232E-2121，泵控驱动器则是1253C-4402。

在拆除掉林德原有的驱动器、UVW线和驱动器后，将1232E驱动器固定到原先林德驱动器的位置上。需要注意的是，原来的UVW线长度不够，需要重新定制更换三根线，林德目前标配是25平方的线，按照新款电机功率，16平方的线也可以。但是如果是老款车型，建议用25平方的线。

在电源线安装完毕后，将改造用的线束装上。这里不得不夸一下林德的线束，林德线束还是按照汽车线束标准做的，线材的颜色不同，按照材质选用的应该是德标线，所以按照提供的电气原理图很容易确定相关的接口。此外，和国内叉车采用TE AMP 1.5/1.8端子不同的是，林德大量使用的是TE AMP 3.5的端子，不过压制都可以用SN-48B压线钳完成。

在线束制作过程中一定要注意，由于叉车的电流较大，如果CAN通信线不是使用双屏蔽双绞线，通信会非常不稳定。

柯蒂斯驱动器接好后，就可以通过柯蒂斯1309数据线刷好已经设置好的CPF文件，或者按照林德提供的零件参数，完成柯蒂斯驱动器的设置，比如温度传感器的类型、刹车类型、比例阀的电流范围等。

设置完成后，检查参数是否正确，确认驱动器在“手动模式”下。接下来就是常规的AC电机自动适配，电机适配完成后，在软件端就会显示电机的相关参数，适配就算完成。接下来将驱动器设置到“自动模式”，先通过USB-CAN发送协议测试驱动器是否可以正常工作。

如果您是选择的ZAPI驱动器，那么上述操作流程也类似。如果是国产驱动器，很多品牌不支持自动适配，所以调试的工作也会比较复杂，这里不做赘述。

转向部分改装

目前改转向电机部分，主要有几种方案，一种是采用增量式伺服+绝对值编码器的方案，类似的还有增量式伺服+中位开关的模式；另外一种就是采用绝对值伺服的模式，但是绝对值编码器一定要是多圈绝对值的。

目前比较常用的是采用步科公司推出的低压绝对值伺服电机用来控制转向。这种方式优点是，改造比较便利，控制精度高。缺点是步科驱动器要求电压不低于24V，在铅酸供电系统中，不做稳压和升压，会经常报错。考虑到转向电机的使用频次不高，所以我们一般加个24V-48V增压电源给驱动器供电。采用步科伺服的方案中，只要舵轮在中位的时候，通过步科驱动器设置一个“原点”，然后控制采用“位置模式”，就可以直接基于CANopen协议来控制叉车的转向了。

高度控制部分

在高度控制部分，常用的高度测量方式有拉绳编码器和激光测距的方案。行业主流一般采用的是拉绳编码器，编码器类型是绝对值编码器。我们一般选择常用的SICK的BCG08-C1QM0371。由于门架中间会存在很多油，我们一般选择PUR材质的通信线，出于可靠性的考虑，我们选择的是德国ESCHA的CANopen认证线束，以保证通信的可靠性。

在林德原本的门架上，有两个限位开关，一个是上限位开关，另外一个是0.3米限位开关（上图左侧就是0.3米限位开关），在改成AGV的过程中，建议上限位开关最好保留下来，对于0.3米的限位开关，可以取消掉。

在测试高度控制的时候，准备一个钳形电流表，货叉上升的时候，速度是通过泵站电机工作的，所以需要测量泵站电机的电流。货叉下降的时候，是通过比例阀来控制速度的，泵站电机是不工作的。 

新款林德L14的舵杆采用的是CAN舵杆，由于没有协议，所以一般改成AGV也没有办法用，如果还需要用手工功能化，可以安装一个摇杆，摇杆的电位计是5k，电压范围是0-2.5-5V。

实现自主导航功能

以激光自然导航方式为例，以MRC5000为核心，通过以太网接入倍加福R2000传感器，通过DI/DO接入主要的安全架构，辅助结构等，通过CAN接入驱动器等，完成整台AGV的导航控制系统。