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技术文章—了解电机驱动的真空机器人的世界

关键词: 电机驱动       来源:迈肯思工控机箱     发布时间:2019-11-06 14:28
  

随着世界变得越来越自动化,使用常规立式吸尘器清洁房屋感觉苦不堪言。自2002年首台真空机器人上市以来,清洁机器人的功能和可用选项大幅增加。事实上,许多优质机器人真空吸尘器目前已进入第六代。

 

推动这一变化的因素- 无论是比喻含义还是字面含义 - 是使您的现代真空机器人流畅运行的一个器件 - 电机驱动。如同今天的家用机器人助手一样,电驱动的尺寸持续缩小,同时性能也在提高。

 

在本文中,我将回顾真空机器人的主要特点和当前趋势,以及电机驱动如何帮助满足这些要求。

 

展望未来,预计真空机器人将变得不那么笨拙(换言之,不那么容易迷失方向)且运行更快。设计尺寸也将继续缩小,使他们能够清洁诸如厨柜或低间隙家具之类的狭窄部位。

 

真空机器人设计挑战

 

电池寿命和可靠性是真空机器人面临的两大设计挑战。大多数真空机器人都是电池供电的,并从电源座充电。真空机器人的典型框图如图1所示。

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图1:真空机器人的部分

 

电机是真空机器人的重要组成部分。如何驱动电机以及使用何种电机驱动决定电池寿命和可靠性。

 

让我们回顾一下控制真空机器人消耗的大部分功率的主要系统模块、所涉及的主电机,以及确定哪种电机驱动将控制并降低功耗的系统要求:

 

  • 真空机器人的主吸力是通过一个运行在3到4A的电机来完成的,通常具有高达8A的峰值电流。效率和全面保护是关键要求。该电机通常由无刷电机驱动进行驱动,以降低噪音并提高效率。

  • 两个双向轮使用有刷电机驱动。早期型号只能向一个方向移动,但双向轮在解锁机器人或使其从困难的位置改变方向时非常有用。这些是低速电机,带典<1A的典型均方根(RMS)额定电流。与光滑的瓷砖或硬木地板相比,需要更好的扭矩在诸如地毯等更粗糙的地板类型移动。另一个关键要求是监控输出电流,且如果电流持续较长时间,则向微控制器(MCU)发送反馈,这可能表明真空机器人卡住了。

  • 主刷使用位于真空机器人中心的有刷电机,用于搅动和拉动地板上的污垢。这是一款中速电机,额定RMS电流约为3A。

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