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"森創"伺服電動輪系統在清潔機器人行業的應用方案
時間:2019-06-19
面向清潔機器人行業,我們特地推出了行業專用的伺服電動輪系統,以滿足客戶對行進輪的各種嚴苛要求。以下為我們的清潔機器人行走電機解決方案:伺服電動輪 10050LA2350F30搭配伺服驅動器 DS20270C

       1.    行業背景及挑戰:

清潔行業,尤其是室內清潔,需要大量人工做重復性的勞動,然而越來越多的城市物業,面臨著招工難、成本高的問題。隨著人工智能的發展,智能化無人清潔機器人應運而生。由于是無人化全智能運行,清潔機器人對行進輪電機的要求大幅提高,傳統的有刷電機、簡易無刷電機無法滿足智能化設備的要求。例如,機器人要求電機低速特性好,從而能夠順利完成充電對樁或建立地圖;要求電機體積小、輸出力矩大;要求電機在有水的情況下,也能正常工作;要求電機噪音低,以符合室內環境的要求;要求電機安全性高,能夠快速制動,以幫助機器人不發生撞人、撞墻等事故,讓機器與人和諧相處。

2.    解決方案:

面向清潔機器人行業,我們特地推出了行業專用的伺服電動輪系統,以滿足客戶對行進輪的各種嚴苛要求。以下為我們的清潔機器人行走電機解決方案:

-       產品組合:

伺服電動輪 10050LA2350F30

伺服驅動器 DS20270C

 

-       解決方案的系統框圖:

-       產品組合的關鍵技術指標:

伺服電動輪  10050LA2350F30

電機外徑

140mm

安裝方式

單邊安裝

電源電壓(V)

DC 48

額定輸出功率(W)

300

額定轉矩(Nm)

15

瞬間最大轉矩(Nm)

23

額定電流(A)

18

瞬間最大電流(A)

27

額定轉速(rpm)

200

最高轉速(rpm)

400

編碼器形式

光電

編碼器線數

1400

電機防護性能

防濺水

   

 

伺服驅動器 DS20270C

行業應用實景圖

 

 

3.    技術優勢

 

面向清潔機器人行業對電機的高要求,我們的伺服電動輪解決方案,具有突出的技術優勢,能夠完全適用于該行業。我們的技術優勢如下:

 

1)    載重能力強,可支持機器人總重高達150kg。

2)    低速特性突出、穩定性好,轉速低至1rpm仍能平穩運行。

3)    電機防濺水,可在有水的環境工作。

4)    靜音性能優異,與傳統有刷或無刷電機+減速機方案相比,噪聲低很多,靜音效果好。

5)    節能省電,典型的外轉子伺服電機系統,電流-力矩效率高,節約能耗。

6)    體積小,結構簡單,便于安裝。

7)    加減速能力強,瞬間200%過載能力,可快速制動。

8)    驅動器和電機帶有溫度檢測功能,上位機可實時監測電機內部溫度,提高系統可靠性。

9)    標準和完整的CANopen協議,可靠完善的CAN總線數據包接受和處理機制,保證數據包完整,不丟包。驅動器內置終端電阻,可通過撥碼開關選用。

10) 驅動器具備兩輪差速算法,可在建立機械模型后,給定機器人的線速度、角速度來做整體控制。

11)驅動器具備遠程升級功能,客戶可以通過CAN總線對驅動器進行升級,方便設備維護。

4.    客戶價值

       基于上述技術優勢,清潔機器人行業客戶,可以采用該方案快速搭建底盤,形成產品。我們的解決方案也將給客戶帶來成本上的優勢,并且在產品設計、調試驗證、批量生產、售后維護等全生命周期,給客戶帶來超乎預期的價值。

a.     行進輪系的部件成本對比:

-          傳統方案是,機械輪系+減速機+電機+驅動單元;

-          伺服電動輪方案是,伺服電動輪(已含輪胎)+伺服驅動器;

可見,我們的方案,把輪系部件由四個減少為兩個,而且還不包括機械連接機構等零件,因此輪系或底盤成本可以得到優化。同時,伺服電動輪方案,相比傳統方案,還有低速特性好、靜音、制動距離短等諸多優勢,可見性價比很高。

b.     產品設計階段,基于伺服電動輪的底盤設計非常簡單,客戶只需設計簡單的支架即可,由于省掉了減速機,而且電機體積小,可以支持客戶設計出體積小巧的機器人。伺服驅動器體積也同樣小巧,節省了機器人內部的寶貴空間;與上位機的通訊,可只用通訊線來實現與上位機的連接,簡單易行;同時驅動器集成了終端電阻,讓客戶組網更加簡便。

c.     調試驗證階段,基于行業經驗,伺服驅動器已經集成了相應的默認參數,客戶僅需在默認參數基礎上,按照自己的應用屬性,簡單調整幾個參數即可,快速完成適合機器人的底盤系統。

d.     批量生產階段,整個輪系減少了機械輪系、減速機等部件,讓生產過程變得簡單,生產部門僅需用一個螺母把電機軸與支架緊固即可。同時,驅動器可以控制兩臺電機,相比于控制單臺電機的驅動器,減少了安裝步驟,減少了部分連接線,讓驅動器的生產也變得簡單。生產環節,安裝部件的減少,為客戶減少了工時,降低了風險,從而提高了機器人產品的可靠性。

e.     售后維護環節,上位機可以通過CANopen/RS485等通訊方式,與驅動器進行通訊,實時監測電機的運行狀態,例如電機轉速、碼盤信號、電機負載率、電機內部溫度等等,幫助客戶在能夠遠程監測電機狀態,大大提升了維護效率。

 

      無人清潔機器人行業,剛剛起步,有著蓬勃的發展動力。從傳統的清潔設備看,每年僅中國市場就有數萬臺傳統的清潔設備銷售量,而隨著勞動力成本的提高,人們對生活品質提升的不斷追求,無人清潔機器人必將逐漸成為主流。伺服電動輪系統,將給清潔機器人行業客戶帶來全生命周期的價值,而且性價比超乎預期,必將助力清潔機器人行業的快速發展!

 

 

 

 

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