如今,无论是在工厂仓库、酒店走廊,还是自家客厅,移动机器人(AGV/AMR)的身影都越来越常见。它们之所以大受欢迎,无非是比人工更便宜、更安全,效率也更高。对企业来说,这些机器人还带来了额外的灵活性:在一个动态的设施里,不同任务的机器人可以协同作业,数量也能根据需求灵活增减。更关键的是,它们采集的大量实时数据,为企业开启工业物联网之旅提供了绝佳的切入点。
不过,现实环境复杂多变,移动机器人制造商在通信层面常常会遇到一系列棘手问题:如何把机器人接入主流的工业网络?如何创建可靠的安全系统?如何保证 CAN 通信的稳定性?如何根据现场需求搭配合适的无线连接?以及,如何实现远程访问?这些挑战,每一个都不简单。
HMS 的产品采用了模块化设计,能够在不改动硬件的前提下,灵活地帮助用户切换网络协议,以适应不同的现场需求。下面我们就逐个拆解这些难题,看看有哪些成熟的应对思路。
连接移动机器人到主流工业网络
移动机器人需要和所在场所的控制器通信,但它们各自使用的工业协议往往不同。比如机器人这边用的是 CANopen,控制器那边却是 PROFINET;或者机器人在不同场所部署时,控制器又换了 EtherCAT。那么,如何在不修改硬件的前提下,让机器人快速支持各种复杂的现场总线和工业以太网呢?
答案是利用 Anybus CompactCom 嵌入式模块或 Anybus Communicator 网关。嵌入式板卡及模块的方案很简单:用户只需把现有模块换成针对另一协议设计的模块,就能轻松更换所支持的网络。
至于选嵌入式还是选网关,这主要看产品数量和网络功能需求。如果出货量较大,嵌入式产品是更优选择——Anybus CompactCom 有模块、板卡和芯片三种形态:模块适合快速上市,板卡是高出货量下的经济方案,芯片则适合自主设计硬件的场景。如果数量较小,Anybus 网关产品显然更经济实惠。
创建可靠的安全系统
让移动机器人安全地运输物资,是整个系统设计的关键,也是最具挑战性的环节。更何况,为了顺利出口到不同国家,机器人还得满足各地的安全标准。使用经过安全认证的现成产品,可以在符合机械指令要求的同时,大幅降低开发风险和认证成本。
HMS 的 Ixxat Safe 系列就是业内比较全面的安全解决方案之一,集成了基于 EN ISO 13849 和 EN/IEC 62061 的安全 IO 和通信功能。这套产品已获得 TÜV Rhineland 预认证,性能等级达到 PLe(类别 4)和 SIL3,并附带完整的实施和认证指南。相比自己从头开发,借助 Ixxat Safe 产品和 HMS 安全团队的支持,能显著缩短最终产品的认证周期。
确保可靠的 CAN 通信
移动机器人通常依赖 CAN 总线来实现可靠的控制和高性能表现。不过,很多基于 CAN 的应用都会遇到网络饱和、错误传播等问题。
HMS 提供了专业知识和现成产品,帮助建立可靠的 CAN 网络连接,同时保护电子设备免受电磁干扰(EMI)的影响。
访问 CAN 网络: Ixxat PC 接口卡能够确保与 CAN 或 CANopen 通信标准的稳定连接,让制造商可以访问 CAN 网络并监测电池等设备的性能。这些接口卡有 PCI、PCIe、USB、以太网和蓝牙模块等多种版本,方便用户挑选最合适的选项。
移动 USB-to-CAN 接口,方便 CAN (FD) 总线访问实现配置、服务和分析。
功能强大的 CAN (FD) 插件板使测试/仿真系统连接到汽车总线系统或设备。
无线连接到汽车总线系统,实现灵活的分析、配置和测试。
EMI 防护: Ixxat 中继器在物理层上隔离网络,起到 EMI 过滤和电气隔离的作用,从而保护电子产品免受干扰。这一特性让制造商可以将容易受 EMI 影响的部分(如电池模块)与其他部分(如传感器模块)隔离开来,或者将高压控制系统与电池管理系统分离。需要强力或长期电气隔离的场合,HMS 的 CAN 中继器还能作为铜线转光纤的转换器,提供优异的 EMI 防护。
根据现场需求建立不同的无线连接
移动机器人制造商在无线连接方面面临的一个主要挑战是:如何便捷地更换无线技术,来适配不同环境下的网络需求。Anybus 无线堡(Wireless Bolt)系列产品正好解决了这个问题——它提供了蓝牙、Wi-Fi 和蜂窝版本(通过 NB-IoT 和 CAT-M1 标准,或高速 LTE Cat 4)。无线堡安装非常便捷,支持不同版本互换,能灵活满足现场要求。
无线堡的防护等级达到 IP66 和 IP67,可以直接安装在移动机器人上。为了确保整个场地的信号覆盖,用户还可以搭配一个或多个工业无线接入点。另一款产品 Anybus 无线桥(Wireless Bridge)则可充当接入点,Bolt 与 Bridge 的组合已经在多个客户案例中成功应用。
规划和检查设施: 在部署无线方案之前,建议先基于设施图纸做预测性现场勘察,确保机器人全程都有足够的信号覆盖。勘察时需要确定接入点的最佳位置、合适的天线类型和方向,以及如何减少干扰。安装完成后,用无线嗅探工具验证设计,再根据需要调整接入点或天线。如果选购 HMS 产品,专业的售前工程师会协助规划和检查网络设施,并帮助完成安装和微调。
远程访问移动机器人
远程访问能让机器人供应商或工程师不用亲临现场,就能快速排查并解决大部分问题,既提升了客户体验,也把停机时间压缩到最低。

易用且可靠: Ewon 的设备和工业云服务帮助制造商快速建立安全的远程连接。Ewon Cosy 是一款工业路由器,Ewon Flexy 则集路由器和物联网网关于一体。这两款设备都连接到工业云平台 Talk2M,让远程访问和检查变得直观易用。Talk2M 的设计非常简洁,用户只需少量培训即可上手。
利用配备 Talk2M 的设备,制造商可以远程排除故障、修正 PLC 错误、操作人机界面或查看 IP 摄像头。这两款设备兼容绝大多数 PLC 和旧设备。Ewon Flexy 还能作为工业物联网网关,监控和收集关键性能指标,优化操作有效性,并将数据传输到云端,方便进行深入分析和预测性维护。
Talk2M 工业云使用户可以远程连接到他们的机器
Ewon 在全球 21 个数据中心的 30 多台服务器上部署了 Talk2M,确保冗余和全球覆盖。
网络安全: Ewon 采用多层安全策略,将安全性嵌入每个远程访问产品和软件应用中,足以应对多数安全挑战,从而获得 IT 部门的认可。
移动机器人需要强健、全面的通信技术来保障安全高效的物资运输。对于制造商而言,自行开发这些技术既复杂又耗时,而选择经过验证的成熟方案往往更经济高效。HMS 在北京和苏州都设有办公室,提供本地化服务,从方案咨询到验证,凭借专业知识和丰富产品,助你快速攻克移动机器人的通信与安全难题。
