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      了解有刷電機驅動的真空機器人的世界

      2019-09-02

      了解有刷電機驅動的真空機器人的世界

          隨著世界變得越來越自動化,使用常規立式吸塵器清潔房屋感覺苦不堪言。自2002年首臺真空機器人上市以來,清潔機器人的功能和可用選項大幅增加。事實上,許多優質機器人真空吸塵器目前已進入第六代。

          推動這一變化的因素- 無論是比喻含義還是字面含義 - 是使您的現代真空機器人流暢運行的一個器件 - 電機驅動。如同今天的家用機器人助手一樣,電驅動的尺寸持續縮小,同時性能也在提高。

          在本文中,我將回顧真空機器人的主要特點和當前趨勢,以及電機驅動如何幫助滿足這些要求。

          展望未來,預計真空機器人將變得不那么笨拙(換言之,不那么容易迷失方向)且運行更快。設計尺寸也將繼續縮小,使他們能夠清潔諸如廚柜或低間隙家具之類的狹窄部位。

      真空機器人設計挑戰

          電池壽命和可靠性是真空機器人面臨的兩大設計挑戰。大多數真空機器人都是電池供電的,并從電源座充電。真空機器人的典型框圖如圖1所示。

          電機是真空機器人的重要組成部分。如何驅動電機以及使用何種電機驅動決定電池壽命和可靠性。

          讓我們回顧一下控制真空機器人消耗的大部分功率的主要系統模塊、所涉及的主電機,以及確定哪種電機驅動將控制并降低功耗的系統要求:

          真空機器人的主吸力是通過一個運行在3到4A的電機來完成的,通常具有高達8A的峰值電流。效率和全面保護是關鍵要求。該電機通常由無刷電機驅動進行驅動,以降低噪音并提高效率。

          兩個雙向輪使用有刷電機驅動。早期型號只能向一個方向移動,但雙向輪在解鎖機器人或使其從困難的位置改變方向時非常有用。這些是低速電機,帶典<1A的典型均方根(RMS)額定電流。與光滑的瓷磚或硬木地板相比,需要更好的扭矩在諸如地毯等更粗糙的地板類型移動。另一個關鍵要求是監控輸出電流,且如果電流持續較長時間,則向微控制器(MCU)發送反饋,這可能表明真空機器人卡住了。

          主刷使用位于真空機器人中心的有刷電機,用于攪動和拉動地板上的污垢。這是一款中速電機,額定RMS電流約為3A。

          取決于真空機器人和品牌的類型,可能有一個或兩個單向側刷以中速運行。這些側刷通過向內朝向機器人的中心旋轉而將污垢驅動到主刷上。RMS電流額定值<1A。


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