差速驱动和舵轮驱动都能让AMR前进、后退和转弯，但它们的机械结构、控制方法、安装空间、轮胎磨损、载荷分配和可实现的运动方式不同。底盘架构应在整机设计早期确定。
1. 什么是差速驱动底盘
典型差速底盘通过左右两个独立驱动通道的速度差产生转向。理想双轮模型可表示为：
ω = (v右 − v左) / 轮距
左右同速时直行，不同速时沿曲线运行，反向等速时可近似原地旋转。
双驱动轮 + 被动支撑轮
常用于潜伏式AMR、紧凑仓储机器人、料箱搬运机器人和室内物流平台。机械结构较简单，也更容易做到低底盘。
四轮或多轮滑移转向
左右两侧分别形成速度组，所有轮子方向固定，转弯时通常需要横向滑移。在高摩擦地面可能带来更高转弯阻力、轮胎磨损、地面痕迹、能耗和里程计误差。
2. 什么是舵轮驱动底盘
舵轮模块通常集成行走电机、减速机构、驱动轮、转向电机、转向传动、行走编码器和转向角反馈。每个模块同时控制轮速和车轮方向。
常见布局包括单舵轮+承载轮、双舵轮、四个独立驱动和转向模块。多舵轮系统可以实现更灵活的姿态调整，但“使用舵轮”本身并不自动等于全向运动；还取决于模块数量、位置、转向范围、机械包络和运动学控制。
3. 核心差异
| 评估项目 | 差速驱动 | 舵轮驱动 |
|---|---|---|
| 转向原理 | 左右轮速差 | 主动控制车轮角度 |
| 机械复杂度 | 相对较低 | 相对较高 |
| 控制复杂度 | 较直接 | 需同时协调轮速和转角 |
| 低矮化 | 通常更容易 | 需要容纳转向机构 |
| 回转包络 | 相对小 | 必须仔细检查 |
| 横向移动 | 标准轮通常不支持 | 多模块协调时可实现 |
| 重载扩展 | 高度依赖支撑轮布局 | 适合多模块扩展 |
| 初始成本 | 一般较低 | 一般较高 |
| 调试工作 | 较少 | 需要转向零位和同步标定 |
4. 狭窄空间与转向
短轴距双轮差速也可以通过左右轮反向实现近似原地旋转，因此在仓库巷道、货架区域和潜伏式AMR中具有很好的机动性。
四轮滑移转向虽然也能原地转，但转弯时轮胎会横向拖曳。轴距、轮距、轮载和地面摩擦越大，转向阻力越明显。
多舵轮系统可以把各车轮转到接近实际运动方向，减少固定轮滑移转向产生的横向拖曳，更适合长车体、重载、多方向对接和侧向移动。
5. 安装空间和底盘高度
差速驱动
- 通常更容易实现低安装高度；
- 横向尺寸紧凑；
- 旋转干涉较少；
- 可给电池或举升机构留下更多空间。
舵轮驱动
除了行走电机和减速机，还要容纳转向电机、转向传动、轴承/齿圈、转角反馈和旋转线缆空间。卧式舵轮可以降低总高度，但平面回转包络可能更大；立式舵轮水平占地可更小，但整车高度可能增加。
6. 载荷分配与牵引力
机械承载能力和可用牵引力必须分开检查。
在双轮差速底盘中，如果过多重量落在被动轮上，驱动轮法向载荷不足，可能出现打滑、爬坡差和路径跟踪不稳定；如果过多重量集中在驱动轮，则会提高轮面变形、轴承和减速机负荷。
多舵轮底盘可以把承载和牵引分散到多个模块，但安装高度、底盘刚度和各模块轮载必须保持一致，否则会出现打滑、转向响应差异和轮胎偏磨。
7. 轮胎磨损与地面
- 双轮差速 + 脚轮：理想情况下主动轮侧向拖曳较小。
- 四轮滑移转向：高摩擦地面下必须评估转弯电流、地面痕迹、轮面温度、磨损率和噪声。
- 舵轮：正确同步可以减少不必要的横向拖曳，但转向零位错误、模块不同步、安装误差、回程间隙和轮径差仍会造成异常磨损。
8. 控制复杂度
差速控制通常只需要把整车线速度和角速度转换成左右轮速，标定重点包括有效轮径、轮距、左右电机响应和编码器比例。
舵轮控制除了轮速，还要处理转角、转向速度、转向编码器、零位、模块位置、最短转向路径、驱动方向反转、多模块同步和故障安全。复杂姿态控制能力更强，但调试和验证工作也更多。
9. 哪些AMR更适合差速驱动
- 低高度潜伏式AMR；
- 标准仓储运输机器人；
- 较轻的室内机器人；
- 高度受限的平台；
- 路线相对规则、成本和维护复杂度敏感的项目。
10. 哪些AMR更适合舵轮驱动
- 重载移动平台；
- 长轴距或宽车体；
- 需要侧向移动或复杂姿态调整；
- 高精度多方向对接；
- 对地面痕迹和轮胎横向拖曳敏感；
- 需要多模块扩展牵引力和承载能力。
11. 初步选型矩阵
| 项目条件 | 差速驱动 | 舵轮驱动 |
|---|---|---|
| 低矮紧凑底盘 | 强 | 中 |
| 机械结构简单 | 强 | 弱 |
| 潜伏式AMR | 强 | 中 |
| 长车体/重载 | 中到弱 | 强 |
| 侧向移动 | 弱 | 强 |
| 多方向精密对接 | 中 | 强 |
| 低控制开发成本 | 强 | 弱 |
| 敏感地面减少拖曳 | 中 | 强 |