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—為室外機器人運行提供穩定、可靠的供電 安防機器人作為機器人行業(yè)的一個(gè)細分領(lǐng)域，立足于實(shí)際需求，用來(lái)完成安全防護、巡邏監控、災情監測、有害氣體監測等任務(wù)，盡量減少事故的發(fā)生，降低生命財產(chǎn)的損失。安防機器人雖處于起步階段，但在巨大的市場(chǎng)需求下具有極大的發(fā)展潛力和廣闊的應用前景。 萬(wàn)為機器人作為一家擁有60個(gè)以上核心專(zhuān)利，10多項創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)比賽獲獎的高新技術(shù)企業(yè)，聯(lián)合原國防科技大學(xué)共同研制了全國首款智能安保服務(wù)機器人ANBOT，自主研發(fā)了安防巡邏機器人及系統，為客戶(hù)提供移動(dòng)機器人及相關(guān)研發(fā)/制造應用解決方案。巡邏機器人應用于安保公司、物資倉庫、重點(diǎn)敏感區域、監獄、機場(chǎng)、社區、工業(yè)園區等場(chǎng)景。 安防機器人系統 安防機器人是一套復雜的系統，涉及底盤(pán)控制、感應、數據采集傳輸及后臺監控等部分。下圖可見(jiàn)的硬件系統包括云臺、紅外熱成像儀、可見(jiàn)光攝像頭、激光雷達、激光測振儀、夜視燈、導航模塊、四驅底盤(pán)及天線(xiàn)等。安防機器人及系統功能特點(diǎn)： 巡邏執勤：自主避障、自主定位、自主充電； 360°全景監控：機器人搭載高清夜視攝像頭與傳統監控系統形成立體安防，并提供視頻存儲，歷史視頻查詢(xún)； 監測預警：機器人搭載各類(lèi)監控設備如煙霧探測，熱成像檢測出異�？勺詣�(dòng)預警； 智能檢測：機器人在工作過(guò)程中可進(jìn)行人像，車(chē)輛，行人，特定異常等數據采集與監測； 遠程處置、警告威懾； 巡邏廣播、參觀(guān)指引； 安防機器人對電源的需求 安防機器人的伺服轉向舵機是機器人的動(dòng)力中心，電源轉換模塊為此供電并保證伺服舵機的穩定可靠運行�？蛻�(hù)之前采用的是電源控制芯片式方案，外圍器件多，產(chǎn)品可靠性和一致性較低，同時(shí)機器人基本工作在室外，環(huán)境適應性更為復雜，如何保證穩定的電源供電和系統的長(cháng)期可靠工作是工程師一直努力的方向，Vicor電源模塊解決了系統難點(diǎn)問(wèn)題： 較高的效率：保證系統的續航能力和電源系統的最優(yōu)設計； 較小的體積：受限于機器人的安裝空間，要求外圍器件的體積盡可能��； 較高的可靠性和長(cháng)期穩定性：機器人工作于室外，電源系統需要在高溫、雷擊等惡劣環(huán)境下具有穩定可靠的輸出； 簡(jiǎn)單的散熱處理：電源模塊在最大功率下仍然具有穩定的輸出，這就需要做適當的散熱處理，系統工程師期望電源模塊的散熱設計盡可能簡(jiǎn)單； 
安防機器人電源供電框圖 安防機器人最大的不同在于它的靈活性，一般為四輪四驅或六輪六驅且輪子都可以轉向。本系統中使用了Vicor的PI3526和PI3740：48V電池為系統供電，通過(guò)PI3740將48V電源轉換為四個(gè)轉向伺服舵機需要的24V電壓，每個(gè)輪子電流大概為4A，同時(shí)也通過(guò)PI3740為備用電池供電；PI3526將48V電源轉換為12V電壓，為系統處理器供電。 Vicor PI3526及PI3740特性
PI3526是48V輸入(30-60Vin)降壓穩壓器，是48V直接至負載點(diǎn) (PoL) 應用產(chǎn)品組合中較高電流范圍的解決方案，保持現有48V降壓穩壓器的所有業(yè)界領(lǐng)先特性。同時(shí)，以?xún)H增加約40% 的封裝體積提供比PI354x穩壓器高1倍的功率性能。PI3526穩壓器可與多達3個(gè)穩壓器的組合輕松并聯(lián)，支持更高負載電流的應用，采用10x14mm LGA SiP封裝。 全新PI3740升降壓穩壓器支持8至60VDC工作電壓范圍，能夠以高達96%的效率提供高達140W的功率及高達8A的輸出電流。PI3740整合了Vicor專(zhuān)有的高頻率零電壓切換 (ZVS) 開(kāi)關(guān)技術(shù)，是一款高轉換效率、功率密度的電源模塊，PI3526 和PI3740是汽車(chē)、工業(yè)、測試自動(dòng)化、LED 照明以及電池充電等應用的理想選擇。 Viocr電源在系統中的優(yōu)勢 PI3526和PI3740體積小、效率高、集成度高，可滿(mǎn)足安防機器人的系統供電需求； PI3526和PI3740具備寬輸入電壓，模塊靈活性高等特點(diǎn)，即使產(chǎn)品指標和終端機型發(fā)生變化后也無(wú)需更改電源設計，減少了BOM管理成本，深受系統管理人員的青睞； Vicor模塊的集成度高，減少了外圍器件的使用量，提升了運行可靠性和穩定性； Vicor模塊電源擁有資質(zhì)認證，為客戶(hù)的產(chǎn)品銷(xiāo)往海外提供資質(zhì)保障； PI3526散熱處理簡(jiǎn)單，分散型散熱設計保證了系統在惡劣的室外工作環(huán)境下依然能穩定、可靠的運行。 系統驗證 萬(wàn)為機器人擁有一套完整的研發(fā)體系，其核心競爭力不僅體現在應用于室外場(chǎng)景伺服舵機底盤(pán)的控制上，還擁有一套完備的后臺終端管理和交互系統。萬(wàn)為機器人在導航定位、差分GPS算法上也有自己的研究。室外機器人具有靈活避障等特點(diǎn)，對各種場(chǎng)景具有極強的適應性。萬(wàn)為公司重視產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)流程，擁有完善的管控機制和完整的測試流程： 單元測試：針對電源部分進(jìn)行負載穩定性、環(huán)境高低溫、滿(mǎn)負載條件下的輸出保護和浪涌等測試； 模擬運行工況的測試：模擬工況測試時(shí)考核完整的交互、傳輸和保護性能； 外場(chǎng)測試：在不同的路段下充分考核機器人的運行可靠性和穩定性，外場(chǎng)測試路面包括減速帶路，鵝暖石路，坑洼路面等的測試； 未來(lái)合作 Vicor工程師在雙方合作初期響應及時(shí)，快速解決問(wèn)題，提供了完整的技術(shù)支持，對電源模塊如何和系統的結合設計給出了獨到的見(jiàn)解，這也是此次電源方案成功導入的主要原因之一。相信隨著(zhù)雙方合作的日趨緊密，未來(lái)將會(huì )有更多的產(chǎn)品應運而生，為各行各業(yè)的生產(chǎn)生活保駕護航。 |
