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内容
Vicor电源模块成功应用于安防机器人
2021-02-04 16:18:42
来源:
Vicor
安防机器人作为机器人行业的一个细分领域,立足于实际需求,用来完成安全防护、巡逻监控、灾情监测、有害气体监测等任务,尽量减少事故的发生,降低生命财产的损失。安防机器人虽处于起步阶段,但在巨大的市场需求下具有极大的发展潜力和广阔的应用前景。
万为机器人作为一家拥有60个以上核心专利,10多项创新创业比赛获奖的高新技术企业,联合原国防科技大学共同研制了全国首款智能安保服务机器人ANBOT,自主研发了安防巡逻机器人及系统,为客户提供移动机器人及相关研发/制造应用解决方案。巡逻机器人应用于安保公司、物资仓库、重点敏感区域、监狱、机场、社区、工业园区等场景。
安防机器人
系统
安防机器人是一套复杂的系统,涉及底盘控制、感应、数据采集传输及后台监控等部分。下图可见的硬件系统包括云台、红外热成像仪、可见光摄像头、激光雷达、激光测振仪、夜视灯、导航模块、四驱底盘及天线等。安防机器人及系统功能特点:
巡逻执勤:自主避障、自主定位、自主充电;
360°全景监控:机器人搭载高清夜视摄像头与传统监控系统形成立体安防,并提供视频存储,历史视频查询;
监测预警:机器人搭载各类监控设备如烟雾探测,热成像检测出异常可自动预警;
智能检测:机器人在工作过程中可进行人像,车辆,行人,特定异常等数据采集与监测;
远程处置、警告威慑;
巡逻广播、参观指引。
安防机器人对
电源
的需求
安防机器人的伺服转向舵机是机器人的动力中心,
电源
转换模块为此供电并保证伺服舵机的稳定可靠运行。客户之前采用的是
电源
控制
芯片
式方案,外围器件多,产品可靠性和一致性较低,同时机器人基本工作在室外,环境适应性更为复杂,如何保证稳定的
电源
供电和系统的长期可靠工作是工程师一直努力的方向,Vicor
电源
模块解决了系统难点问题:
较高的效率:保证系统的续航能力和
电源
系统的最优设计;
较小的体积:受限于机器人的安装空间,要求外围器件的体积尽可能小;
较高的可靠性和长期稳定性:机器人工作于室外,
电源
系统需要在高温、雷击等恶劣环境下具有稳定可靠的输出;
简单的散热处理:
电源
模块在最大功率下仍然具有稳定的输出,这就需要做适当的散热处理,系统工程师期望
电源
模块的散热设计尽可能简单。
安防机器人
电源
供电框图
安防机器人最大的不同在于它的灵活性,一般为四轮四驱或六轮六驱且轮子都可以转向。本系统中使用了Vicor的PI3526和PI3740:48V电池为系统供电,通过PI3740将48V
电源
转换为四个转向伺服舵机需要的24V电压,每个轮子电流大概为4A,同时也通过PI3740为备用电池供电;PI3526将48V
电源
转换为12V电压,为系统
处理器
供电。
Vicor PI3526及PI3740
特性
PI3526是48V输入(30-60Vin)降压稳压器,是48V直接至负载点 (PoL) 应用产品组合中较高电流范围的解决方案,保持现有48V降压稳压器的所有业界领先特性。同时,以仅增加约40% 的封装体积提供比PI354x稳压器高1倍的功率性能。PI3526稳压器可与多达3个稳压器的组合轻松并联,支持更高负载电流的应用,采用10x14mm LGA SiP封装。
全新PI3740升降压稳压器支持8至60VDC工作电压范围,能够以高达96%的效率提供高达140W的功率及高达8A的输出电流。PI3740整合了Vicor专有的高频率零电压切换 (ZVS) 开关技术,是一款高转换效率、功率密度的
电源
模块,PI3526 和PI3740是
汽车
、工业、
测试
自动化、LED 照明以及电池充电等应用的理想选择。
Viocr
电源
在系统中的优势
PI3526和PI3740体积小、效率高、集成度高,可满足安防机器人的系统供电需求;
PI3526和PI3740具备宽输入电压,模块灵活性高等特点,即使产品指标和终端机型发生变化后也无需更改
电源
设计,减少了BOM管理成本,深受系统管理人员的青睐;
Vicor模块的集成度高,减少了外围器件的使用量,提升了运行可靠性和稳定性;
Vicor模块
电源
拥有资质认证,为客户的产品销往海外提供资质保障;
PI3526散热处理简单,分散型散热设计保证了系统在恶劣的室外工作环境下依然能稳定、可靠的运行。
系统验证
万为机器人拥有一套完整的研发体系,其核心竞争力不仅体现在应用于室外场景伺服舵机底盘的控制上,还拥有一套完备的后台终端管理和交互系统。万为机器人在导航定位、差分GPS算法上也有自己的研究。室外机器人具有灵活避障等特点,对各种场景具有极强的适应性。万为公司重视产品的开发流程,拥有完善的管控机制和完整的
测试
流程:
单元
测试
:针对
电源
部分进行负载稳定性、环境高低温、满负载条件下的输出保护和浪涌等
测试
;
模拟运行工况的
测试
:模拟工况
测试
时考核完整的交互、传输和保护性能;
外场
测试
:在不同的路段下充分考核机器人的运行可靠性和稳定性,外场
测试
路面包括减速带路,鹅暖石路,坑洼路面等的
测试
。
未来合作
Vicor工程师在双方合作初期响应及时,快速解决问题,提供了完整的技术支持,对
电源
模块如何和系统的结合设计给出了独到的见解,这也是此次
电源
方案成功导入的主要原因之一。相信随着双方合作的日趋紧密,未来将会有更多的产品应运而生,为各行各业的生产生活保驾护航。
关键词:
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