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"森创"伺服电动轮系统在清洁机器人行业的应用方案
时间:2019-06-19
面向清洁机器人行业,我们特地推出了行业专用的伺服电动轮系统,以满足客户对行进轮的各种严苛要求。以下为我们的清洁机器人行走电机解决方案:伺服电动轮 10050LA2350F30搭配伺服驱动器 DS20270C

       1.    行业背景及挑战:

清洁行业,尤其是室内清洁,需要大量人工做重复性的劳动,然而越来越多的城市物业,面临着招工难、成本高的问题。随着人工智能的发展,智能化无人清洁机器人应运而生。由于是无人化全智能运行,清洁机器人对行进轮电机的要求大幅提高,传统的有刷电机、简易无刷电机无法满足智能化设备的要求。例如,机器人要求电机低速特性好,从而能够顺利完成充电对桩或建立地图;要求电机体积小、输出力矩大;要求电机在有水的情况下,也能正常工作;要求电机噪音低,以符合室内环境的要求;要求电机安全性高,能够快速制动,以帮助机器人不发生撞人、撞墙等事故,让机器与人和谐相处。

2.    解决方案:

面向清洁机器人行业,我们特地推出了行业专用的伺服电动轮系统,以满足客户对行进轮的各种严苛要求。以下为我们的清洁机器人行走电机解决方案:

-       产品组合:

伺服电动轮 10050LA2350F30

伺服驱动器 DS20270C

 

-       解决方案的系统框图:

-       产品组合的关键技术指标:

伺服电动轮  10050LA2350F30

电机外径

140mm

安装方式

单边安装

电源电压(V)

DC 48

额定输出功率(W)

300

额定转矩(Nm)

15

瞬间最大转矩(Nm)

23

额定电流(A)

18

瞬间最大电流(A)

27

额定转速(rpm)

200

最高转速(rpm)

400

编码器形式

光电

编码器线数

1400

电机防护性能

防溅水

   

 

伺服驱动器 DS20270C

行业应用实景图

 

 

 

3.    技术优势

面向清洁机器人行业对电机的高要求,我们的伺服电动轮解决方案,具有突出的技术优势,能够完全适用于该行业。我们的技术优势如下:

 

1)    载重能力强,可支持机器人总重高达150kg。

2)    低速特性突出、稳定性好,转速低至1rpm仍能平稳运行。

3)    电机防溅水,可在有水的环境工作。

4)    静音性能优异,与传统有刷或无刷电机+减速机方案相比,噪声低很多,静音效果好。

5)    节能省电,典型的外转子伺服电机系统,电流-力矩效率高,节约能耗。

6)    体积小,结构简单,便于安装。

7)    加减速能力强,瞬间200%过载能力,可快速制动。

8)    驱动器和电机带有温度检测功能,上位机可实时监测电机内部温度,提高系统可靠性。

9)    标准和完整的CANopen协议,可靠完善的CAN总线数据包接受和处理机制,保证数据包完整,不丢包。驱动器内置终端电阻,可通过拨码开关选用。

10) 驱动器具备两轮差速算法,可在建立机械模型后,给定机器人的线速度、角速度来做整体控制。

11)驱动器具备远程升级功能,客户可以通过CAN总线对驱动器进行升级,方便设备维护。

4.    客户价值

       基于上述技术优势,清洁机器人行业客户,可以采用该方案快速搭建底盘,形成产品。我们的解决方案也将给客户带来成本上的优势,并且在产品设计、调试验证、批量生产、售后维护等全生命周期,给客户带来超乎预期的价值。

a.     行进轮系的部件成本对比:

-          传统方案是,机械轮系+减速机+电机+驱动单元;

-          伺服电动轮方案是,伺服电动轮(已含轮胎)+伺服驱动器;

可见,我们的方案,把轮系部件由四个减少为两个,而且还不包括机械连接机构等零件,因此轮系或底盘成本可以得到优化。同时,伺服电动轮方案,相比传统方案,还有低速特性好、静音、制动距离短等诸多优势,可见性价比很高。

b.     产品设计阶段,基于伺服电动轮的底盘设计非常简单,客户只需设计简单的支架即可,由于省掉了减速机,而且电机体积小,可以支持客户设计出体积小巧的机器人。伺服驱动器体积也同样小巧,节省了机器人内部的宝贵空间;与上位机的通讯,可只用通讯线来实现与上位机的连接,简单易行;同时驱动器集成了终端电阻,让客户组网更加简便。

快乐时时彩c.     调试验证阶段,基于行业经验,伺服驱动器已经集成了相应的默认参数,客户仅需在默认参数基础上,按照自己的应用属性,简单调整几个参数即可,快速完成适合机器人的底盘系统。

d.     批量生产阶段,整个轮系减少了机械轮系、减速机等部件,让生产过程变得简单,生产部门仅需用一个螺母把电机轴与支架紧固即可。同时,驱动器可以控制两台电机,相比于控制单台电机的驱动器,减少了安装步骤,减少了部分连接线,让驱动器的生产也变得简单。生产环节,安装部件的减少,为客户减少了工时,降低了风险,从而提高了机器人产品的可靠性。

e.     售后维护环节,上位机可以通过CANopen/RS485等通讯方式,与驱动器进行通讯,实时监测电机的运行状态,例如电机转速、码盘信号、电机负载率、电机内部温度等等,帮助客户在能够远程监测电机状态,大大提升了维护效率。

 

      无人清洁机器人行业,刚刚起步,有着蓬勃的发展动力。从传统的清洁设备看,每年仅中国市场就有数万台传统的清洁设备销售量,而随着劳动力成本的提高,人们对生活品质提升的不断追求,无人清洁机器人必将逐渐成为主流。伺服电动轮系统,将给清洁机器人行业客户带来全生命周期的价值,而且性价比超乎预期,必将助力清洁机器人行业的快速发展!

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