在科技的前沿,多功能机器人(Polyfunctional Robots)正逐渐成为工业和生活场景中的关键力量。
这些机器人不仅能够执行多项任务,而且正在逐步取代那些只能执行单一任务的特定机器人,从而提高效率和投资回报率(ROI)。据Gartner预测,到2030年,80%的人类将每天与智能机器人互动,而目前这一比例还不到10%。
在机器人构造系统中,电机是机器人执行系统的关键部件,负责机器人的移动和控制,甚至能进行非常复杂的医疗手术等操作。机器人选用的电机及其驱动方案,在很大程度上决定了机器人的精度、速度、扭矩以及其他重要的性能属性。
多功能机器人需要执行多种复合型任务,因此要求其具备优秀的能效水平以确保足够的工作时长;同时又需要在不同任务之间无缝切换,就要求机器人有更高的智能化水平;机器人还不能因为任务繁多而设计得体型过于庞大,这就要求它具有更好的集成化水平。与这些相契合的是,作为机器人执行系统能力核心的电机驱动技术,也需要在高能效、智能化和集成化方面表现出色。
由此可见,采用卓越的电机驱动解决方案,对于多功能机器人发挥出色性能和解决任务能力来说至关重要。安富利在电机驱动领域拥有优秀的方案和丰富的最佳实践,能够为客户提供器件供应、集成化设计能力、产品创新与研发以及定制化服务,帮助他们快速开发和部署电机驱动与控制等相关产品。安富利在电机控制解决方案和机器人系统整体性能提升等方面,拥有众多优秀的解决方案:
01实现可靠和高效率的电机控制
在工业和物联网市场需要更安全、更有效率的电机控制解决方案,得以在系统中保持高准确性和可靠性。安富利提供的RT1021伺服电机控制方案采用恩智浦先进的Arm Cortex-M7核心处理器,来提供高CPU性能和实时反应。用RT1021伺服电机控制搭配磁性编码器RAMK060的伺服电机,可以检测机械臂的位置,并将机械角位置转换为高精准度的电信号,非常适用于高性能应用场景。
02配有FOC算法的伺服电机控制
伺服电机控制器提供电机轴精确的角度定位,在智能生产中扮演着非常重要的角色。安富利提供的STM32伺服电机控制器解决方案具备FOC算法,可实现高效率、高可靠性和低噪声的伺服位置控制。
03由FPGA逻辑实现电机控制
安富利发布的完整平台包括了编码器和FPGA实现的无传感器磁场定向矢量控制,效率高、精度高,响应速度快,电机控制可以完全由FPGA逻辑实现。
04电机驱动与自主移动机器人传感器网络默契配合
安富利在自主移动机器人(AMR)设计中,通过同步定位和地图构建(SLAM)算法,使用传感器数据创建机器人周围环境的地图。传感器网络通过视觉、光和声音传感器,进行障碍物检测和避障,以确保正确的方向和安全。在这些过程中,电机驱动系统与传感网络的识别、判断和决策响应等环节完美配合,从而更好地实现对AMR机器人运动和速度的监测和控制。
05工具与平台整合显著提高机器人性能
安富利将Ultra 96-V2与官方的ROS(机器人操作系统)标准平台机器人TurtleBot3整合在一起。TurtleBot3的核心技术是SLAM(同步定位与建图技术)、导航和操控,非常适合用于自主安全机器人或家庭服务机器人的应用。安富利的Ultra 96-V2使用AMD SDSoC和Vivado HLS工具,在AMD可编程逻辑中加速SLAM算法的计算密集部分,透过硬件加速器的ROS抽象层进行访问。Ultra 96-V2与TurtleBot3整合在一起,可显著提高机器人性能。
总体来说,高能效、智能化和集成化是电机驱动技术的创新之道。安富利在这一领域致力于不断提升其技术和服务水平,推动多功能机器人的发展和应用,为工业自动化和智能未来赋能。随着技术的不断进步,我们有理由相信,多功能机器人将在未来的工业和生活中发挥更加重要的作用。
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