1.    行業(yè)背景及挑戰(zhàn)：

清潔行業(yè)，尤其是室內(nèi)清潔，需要大量人工做重復(fù)性的勞動(dòng)，然而越來(lái)越多的城市物業(yè)，面臨著招工難、成本高的問(wèn)題。隨著人工智能的發(fā)展，智能化無(wú)人清潔機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生。由于是無(wú)人化全智能運(yùn)行，清潔機(jī)器人對(duì)行進(jìn)輪電機(jī)的要求大幅提高，傳統(tǒng)的有刷電機(jī)、簡(jiǎn)易無(wú)刷電機(jī)無(wú)法滿足智能化設(shè)備的要求。例如，機(jī)器人要求電機(jī)低速特性好，從而能夠順利完成充電對(duì)樁或建立地圖；要求電機(jī)體積小、輸出力矩大；要求電機(jī)在有水的情況下，也能正常工作；要求電機(jī)噪音低，以符合室內(nèi)環(huán)境的要求；要求電機(jī)安全性高，能夠快速制動(dòng)，以幫助機(jī)器人不發(fā)生撞人、撞墻等事故，讓機(jī)器與人和諧相處。

2.    解決方案：

面向清潔機(jī)器人行業(yè)，和利時(shí)電機(jī)特地推出了行業(yè)專(zhuān)用的伺服電動(dòng)輪系統(tǒng)，以滿足客戶(hù)對(duì)行進(jìn)輪的各種嚴(yán)苛要求。以下為我們的清潔機(jī)器人行走電機(jī)解決方案：

-       產(chǎn)品組合：

伺服電動(dòng)輪 10050LA2350F30

伺服驅(qū)動(dòng)器 DS20270C

-       解決方案的系統(tǒng)框圖：

-       產(chǎn)品組合的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)：

伺服電動(dòng)輪  10050LA2350F30

伺服驅(qū)動(dòng)器 DS20270C

行業(yè)應(yīng)用實(shí)景圖

3.    技術(shù)優(yōu)勢(shì)

面向清潔機(jī)器人行業(yè)對(duì)電機(jī)的高要求，我們的伺服電動(dòng)輪解決方案，具有突出的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，能夠完全適用于該行業(yè)。我們的技術(shù)優(yōu)勢(shì)如下：

1)    載重能力強(qiáng)，可支持機(jī)器人總重高達(dá)150kg。

2)    低速特性突出、穩(wěn)定性好，轉(zhuǎn)速低至1rpm仍能平穩(wěn)運(yùn)行。

3)    電機(jī)防濺水，可在有水的環(huán)境工作。

4)    靜音性能優(yōu)異，與傳統(tǒng)有刷或無(wú)刷電機(jī)+減速機(jī)方案相比，噪聲低很多，靜音效果好。

5)    節(jié)能省電，典型的外轉(zhuǎn)子伺服電機(jī)系統(tǒng)，電流-力矩效率高，節(jié)約能耗。

6)    體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于安裝。

7)    加減速能力強(qiáng)，瞬間200%過(guò)載能力，可快速制動(dòng)。

8)    驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)帶有溫度檢測(cè)功能，上位機(jī)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)內(nèi)部溫度，提高系統(tǒng)可靠性。

9)    標(biāo)準(zhǔn)和完整的CANopen協(xié)議，可靠完善的CAN總線數(shù)據(jù)包接受和處理機(jī)制，保證數(shù)據(jù)包完整，不丟包。驅(qū)動(dòng)器內(nèi)置終端電阻，可通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)選用。

10) 驅(qū)動(dòng)器具備兩輪差速算法，可在建立機(jī)械模型后，給定機(jī)器人的線速度、角速度來(lái)做整體控制。

11）驅(qū)動(dòng)器具備遠(yuǎn)程升級(jí)功能，客戶(hù)可以通過(guò)CAN總線對(duì)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行升級(jí)，方便設(shè)備維護(hù)。

4.    客戶(hù)價(jià)值

       基于上述技術(shù)優(yōu)勢(shì)，清潔機(jī)器人行業(yè)客戶(hù)，可以采用該方案快速搭建底盤(pán)，形成產(chǎn)品。我們的解決方案也將給客戶(hù)帶來(lái)成本上的優(yōu)勢(shì)，并且在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、調(diào)試驗(yàn)證、批量生產(chǎn)、售后維護(hù)等全生命周期，給客戶(hù)帶來(lái)超乎預(yù)期的價(jià)值。

a.     行進(jìn)輪系的部件成本對(duì)比：

-          傳統(tǒng)方案是，機(jī)械輪系+減速機(jī)+電機(jī)+驅(qū)動(dòng)單元；

-          伺服電動(dòng)輪方案是，伺服電動(dòng)輪（已含輪胎）+伺服驅(qū)動(dòng)器；

可見(jiàn)，我們的方案，把輪系部件由四個(gè)減少為兩個(gè)，而且還不包括機(jī)械連接機(jī)構(gòu)等零件，因此輪系或底盤(pán)成本可以得到優(yōu)化。同時(shí)，伺服電動(dòng)輪方案，相比傳統(tǒng)方案，還有低速特性好、靜音、制動(dòng)距離短等諸多優(yōu)勢(shì)，可見(jiàn)性?xún)r(jià)比很高。

b.     產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，基于伺服電動(dòng)輪的底盤(pán)設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單，客戶(hù)只需設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的支架即可，由于省掉了減速機(jī)，而且電機(jī)體積小，可以支持客戶(hù)設(shè)計(jì)出體積小巧的機(jī)器人。伺服驅(qū)動(dòng)器體積也同樣小巧，節(jié)省了機(jī)器人內(nèi)部的寶貴空間；與上位機(jī)的通訊，可只用通訊線來(lái)實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的連接，簡(jiǎn)單易行；同時(shí)驅(qū)動(dòng)器集成了終端電阻，讓客戶(hù)組網(wǎng)更加簡(jiǎn)便。

c.     調(diào)試驗(yàn)證階段，基于行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，伺服驅(qū)動(dòng)器已經(jīng)集成了相應(yīng)的默認(rèn)參數(shù)，客戶(hù)僅需在默認(rèn)參數(shù)基礎(chǔ)上，按照自己的應(yīng)用屬性，簡(jiǎn)單調(diào)整幾個(gè)參數(shù)即可，快速完成適合機(jī)器人的底盤(pán)系統(tǒng)。

d.     批量生產(chǎn)階段，整個(gè)輪系減少了機(jī)械輪系、減速機(jī)等部件，讓生產(chǎn)過(guò)程變得簡(jiǎn)單，生產(chǎn)部門(mén)僅需用一個(gè)螺母把電機(jī)軸與支架緊固即可。同時(shí)，驅(qū)動(dòng)器可以控制兩臺(tái)電機(jī)，相比于控制單臺(tái)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器，減少了安裝步驟，減少了部分連接線，讓驅(qū)動(dòng)器的生產(chǎn)也變得簡(jiǎn)單。生產(chǎn)環(huán)節(jié)，安裝部件的減少，為客戶(hù)減少了工時(shí)，降低了風(fēng)險(xiǎn)，從而提高了機(jī)器人產(chǎn)品的可靠性。

e.     售后維護(hù)環(huán)節(jié)，上位機(jī)可以通過(guò)CANopen/RS485等通訊方式，與驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行通訊，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，例如電機(jī)轉(zhuǎn)速、碼盤(pán)信號(hào)、電機(jī)負(fù)載率、電機(jī)內(nèi)部溫度等等，幫助客戶(hù)在能夠遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)電機(jī)狀態(tài)，大大提升了維護(hù)效率。

      無(wú)人清潔機(jī)器人行業(yè)，剛剛起步，有著蓬勃的發(fā)展動(dòng)力。從傳統(tǒng)的清潔設(shè)備看，每年僅中國(guó)市場(chǎng)就有數(shù)萬(wàn)臺(tái)傳統(tǒng)的清潔設(shè)備銷(xiāo)售量，而隨著勞動(dòng)力成本的提高，人們對(duì)生活品質(zhì)提升的不斷追求，無(wú)人清潔機(jī)器人必將逐漸成為主流。伺服電動(dòng)輪系統(tǒng)，將給清潔機(jī)器人行業(yè)客戶(hù)帶來(lái)全生命周期的價(jià)值，而且性?xún)r(jià)比超乎預(yù)期，必將助力清潔機(jī)器人行業(yè)的快速發(fā)展！