高密度电源模块驱动新一代移动机器人发展

时间:2024-07-18 点击:626

  功率转换手艺的立异正在实现机器人设计的变化。本日的集成电源模块可充实知足尺寸、重量、电源预算和本钱效力的需求,由而将机器人由工场、家庭和贸易使用带入一个设想中的广漠新天地。

  我们正处于一个机械人为我们的生活带来庞大上风的汗青转折点。有些机械人正在餐厅接单,有些机械人卖力安保事情,另有一些机械人正在建筑工地事情,为平面结构进步精度。机械人无处不正在。OLogic正在机械人数目的大批利用进程中发挥着重要作用。

  OLogic公司是一家位于加州圣克拉拉的电子设计征询公司,具有凌驾15年的丰厚经历,根据供应电气、机械工业工程支撑和软件及固件工程设计,帮忙客户将大大小小的机器人设计推向市场。这个中包罗电源电子器件集成专业技能,该技能是决意移动机器人的工作范围、功能性和充电才能的关键设计斟酌因素。

  “我以为人们取我们创设业务干系的重要原因是,他们需求我们正在他们将要构建的机器人层面给予电子设计支撑,我们对这类需求有怪异的看法,由于我们已构建了上百款机器人。”OLogic首席执行官TedLarson说。“您能够聘请一名曾经正在机器人公司工作过的工程师,还能够聘请一名治理人员来治理我们,您的全部项目就会取得成功。”

  OLogic为浩繁行业设计了大批机器人,此中包罗农业、聪慧家居和库存掌握等。OLogic的机器人客户群可追溯到一家草创公司,这家公司被很多人看做硅谷移动机器人先驱。柳树车库(WillowGarage)以其将各高校及其他实体的现成开源软件整合在一起,帮忙机器人施行困难义务的实力而著名。

  2014年公司遣散时,机器人软件专家纷繁脱离,他们厥后创立了湾区险些一切主要的机器人草创型企业。这为OLogic首创了取Savioke、Knightscope、Fetch和DustyRobotics等公司协作的全新业务。

  “机械人行业真正的摇滚明星是那些为机械进修或机械人算法义务导航等业务开辟高等软件的公司。”Larson说道。“电子器件是厥后新增的。结果是人们认为他们能够买到所有这些现成的器械,然后将其组装起来。这很快就变成了不靠谱的设计。”

  优先斟酌电源

  移动机器人具有怪异的电源挑衅。运转机器人的传感器、伺服机电、执行器、数据服务器、通信体系和别的设备有不一样的电源和功率密度规定。有些很耗电,有些大概运转工夫未几。这需求经由过程电池电源快速、干净且经济高效地供电。

  Vicor公司向OLogic先容了一种模块化要领,适用于为机器人构建供电网络(PDN)。Vicor高密度电源模块实现了高效率的电源转换,可轻松扩大,使其具有很强的适应性很强。

  Larson说:“我们近来运用最多的部件是VicorZVS降压稳压器。我们现已将其适用于移动机器人的许多部位。我历来不消想:‘哦,正在12V电压下我需求5A或10A的电流,我要构建自身的电源。’我再也不消这么想了。”

  Dusty消除将建筑平面图标注正在施工现场的传统劳动密集型历程,正在施工现场编程的机器人可主动完成该使命。DustyFieldPrinter机器人先加载数字版平面图,然后正在空中打印出种种功用规划,如墙壁、门、管道设备和电力设备等。

  自动化构建结构,省钱省时

  DustyRobotics(Dusty)是一家取OLogic密切合作优化其电源设置的客户。Dusty总部位于加州山景城,为当代建筑工人制作机器人驱动的东西。

  一些世纪以来,建筑业一向利用两种简朴的东西来绘制建筑平面图:卷尺和粉笔线。即便本日,建筑师利用进步前辈的3DCAD模子设计大楼时,该进程仍需将结构打印正在纸上,带到工地举行人工标注。卷尺丈量取标志进程迟缓,轻易涌现人为毛病,危害工程进度及预算。Dusty数据显现,毛病会招致返工,这平常占施工项目本钱的10%。

  DustyRobotics团结创始人兼首席手艺官PhilippHerget指出:“人工制订打算会呈现许多毛病,事实毛病乃至比修建行业本身意想到的还多。我们听过一些结构毛病致使修建公司停业的案例。DustyRobotics能够防备这种毛病的呈现,由于全部标注都不是手工完成的、全是由机器人完成的,不差累黍。”

  DustyFieldPrinter正在丝毫不差的情形,可将速度进步5倍

  Dusty消除将建筑平面图标注正在施工现场的传统劳动密集型历程,正在施工现场编程的机器人可主动完成该项使命。DustyFieldPrinter机器人先加载电子版平面图,然后正在空中打印出种种功用规划,如墙壁、门、管道举措措施和电力举措措施等。它可以以约莫人事情业五倍的速度,正在标准的十六分之一英寸的范围内完成这项事情。

  这一立异使修建行业的工作情况更像数字化制造商,没有仅可进步一致性、可展望性和可靠性,与此同时还可为处于修建施工步骤中心位置的技术工人改进工作条件。另外,正在修建商将修建预制板拼装正在一起时,Dusty也是有利于进步效率,这是一种愈来愈广泛的施工挑选。比方,取人工砌的能够实时调剂的墙没有同,预制修建材料只能以一种方法组合正在一起,若是安装没有正确,可能会加重毛病。

  DustyFieldPrinter使修建行业更像数字化制造商,没有仅可进步一致性、可展望性和可靠性,与此同时还可为处于修建施工步骤焦点位置的技术工人改良工作条件。

  Herget表现:“如果能缩短工期,就可以加速完工速度。完工越早,付款的速度就越快。时间就是金钱。正在建筑行业,速度的价值极高。”

  为DustyFieldPrinter机器人供电

  Dusty的FieldPrinter是一款电池供电的移动机器人,可正在种种景象条件下恒久事情。它包孕大批分歧的电子设备,有传感器、驱动机电和电动组件、测算量很大的处理器和一款打印机等,所有这些设备皆有分歧的事情电压及电流需求。因而,Dusty很大一部分电子设计皆会合正在电源转换层面,以便正在电池输出电压不时变革的环境中为多个组件供电。

  这便是为何Dusty拜托OLogic为其机器人构建焦点电子元器件的缘故。OLogic一起头利用的是分立式电源解决方案。但随着时候的推移,该公司起头意想到,他们基础没法设计出像Vicor电源模块一样工作效力和散热效力皆很高,并且工作范围很宽的产物。别的,ZVS降压稳压器等Vicor模块正在供电层面还具有极高的本钱效益。

  “VicorZVS降压稳压器采纳极小封装供应200~300W的功率,效力高达97%。”Larson惊叹道。“您没有可能从头开始设计如许的产物,并且以一样的价钱使其较好运转。因而,没有来由没有利用Vicor产物。这比分立式设计简朴,速度更快。我没有需要考证,并且面对的风险更小。”

  Dusty机器人很庞大,需求12V、5V和3V的电源正在大功率下运转。经过一系列Vicor模块办理电源转换,有助于缩短设计历程,可确保正在分歧的工作局限及温度局限(室内室外)间靠得住运转。

  凭仗很长的电池使用寿命和业界一流的电源转换手艺,Dusty的机器人立异正正在扶助建筑行业实现数字化,可基于数字模型,正在工地上创立一个独一的实在数据。此刻,建筑师、总承包商和每一个贸易合作伙伴皆不再凭据本身的纸质计划施工,各单位均凭据标注正在工地上的同一设计各司其职。可以供应数字结构,就可以加强这一些浩繁合作伙伴之间的协调性,进而可完善计划,进步执行力并可缩短完工时候。

  Herget讲道:“施工自动化正在加强人类革新天下的本领。人们已往运用螺丝刀,而今运用电动东西。这可大幅简化事情。我们的机器人驱动东西可在改良技术工人事情环境的与此同时,作用建筑行业实现升级,制造更好的成果。”