推動這一變化的因素- 無論是比喻含義還是字麵含義 - 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麼笨拙（換言之
，不那麼容易迷失方向）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櫃或低間隙家具之類的狹窄部位。

 

真空機器人設計挑戰

 

電dian池chi壽shou命ming和he可ke靠kao性xing是shi真zhen空kong機ji器qi人ren麵mian臨lin的de兩liang大da設she計ji挑tiao戰zhan。大da多duo數shu真zhen空kong機ji器qi人ren都dou是shi電dian池chi供gong電dian的de
，並bing從cong電dian源yuan座zuo充chong電dian。真zhen空kong機ji器qi人ren的de典dian型xing框kuang圖tu如ru圖tu1所示。

 

圖1：真空機器人的部分

 

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。

 

讓我們回顧一下控製真空機器人消耗的大部分功率的主要係統模塊、所涉及的主電機，以及確定哪種電機驅動將控製並降低功耗的係統要求：

 

● 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。效率和全麵保護是關鍵要求。該電機通常由無刷電機驅動進行驅動，以降低噪音並提高效率。

 

● 兩liang個ge雙shuang向xiang輪lun使shi用yong有you刷shua電dian機ji驅qu動dong。早zao期qi型xing號hao隻zhi能neng向xiang一yi個ge方fang向xiang移yi動dong，但dan雙shuang向xiang輪lun在zai解jie鎖suo機ji器qi人ren或huo使shi其qi從cong困kun難nan的de位wei置zhi改gai變bian方fang向xiang時shi非fei常chang有you用yong。這zhe些xie是shi低di速su電dian機ji
，帶dai典dian<1A的典型均方根（RMS）額(e)定(ding)電(dian)流(liu)。與(yu)光(guang)滑(hua)的(de)瓷(ci)磚(zhuan)或(huo)硬(ying)木(mu)地(di)板(ban)相(xiang)比(bi)，需(xu)要(yao)更(geng)好(hao)的(de)扭(niu)矩(ju)在(zai)諸(zhu)如(ru)地(di)毯(tan)等(deng)更(geng)粗(cu)糙(cao)的(de)地(di)板(ban)類(lei)型(xing)移(yi)動(dong)。另(ling)一(yi)個(ge)關(guan)鍵(jian)要(yao)求(qiu)是(shi)監(jian)控(kong)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)
，且(qie)如(ru)果(guo)電(dian)流(liu)持(chi)續(xu)較(jiao)長(chang)時(shi)間(jian)，則(ze)向(xiang)微(wei)控(kong)製(zhi)器(qi)（MCU）發送反饋
，這可能表明真空機器人卡住了。

 

● 主刷使用位於真空機器人中心的有刷電機，用於攪動和拉動地板上的汙垢。這是一款中速電機
，額定RMS電流約為3A。

 

● 取(qu)決(jue)於(yu)真(zhen)空(kong)機(ji)器(qi)人(ren)和(he)品(pin)牌(pai)的(de)類(lei)型(xing)，可(ke)能(neng)有(you)一(yi)個(ge)或(huo)兩(liang)個(ge)單(dan)向(xiang)側(ce)刷(shua)以(yi)中(zhong)速(su)運(yun)行(xing)。這(zhe)些(xie)側(ce)刷(shua)通(tong)過(guo)向(xiang)內(nei)朝(chao)向(xiang)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)中(zhong)心(xin)旋(xuan)轉(zhuan)而(er)將(jiang)汙(wu)垢(gou)驅(qu)動(dong)到(dao)主(zhu)刷(shua)上(shang)。RMS電流額定值<1A。

 

我提及的大多數電機都是有刷電機
，RMS電流額定值從1A到3A不等
，

 

在前幾代真空機器人中，跨分流電阻的外部電流感應處理輸出電流的監測和感應。這些分流電阻器體積大，價格昂貴，占用了電路板上的大量空間。使用外接笨重的高值分流電阻也會增加功耗，從而減少機器人的電池使用時間。

 

圖3所示為早期一代真空機器人的框圖
，其中DRV8870需要外部分流電阻來感應電流
，而外部放大器則需要向MCU發送反饋。這需要額外的電路板空間，增加成本，並增加了布線複雜性和維護。

 

將DRV8870替換為DRV8874或DRV8876無需感應電阻和放大器
，因為電流感應反饋在內部發生
，如圖2所示。

 

圖2：驅動雙向電機
，將DRV8870替換為DRV8874或DRV8876的示例

 

圖3所示為DRV8870和DRV8876之間分流電阻尺寸的減小。

 

圖3：DRV8870和DRV8876的外部分流電阻尺寸

 

如果電機需要為雙向型（如在車輪或主刷電機中）
，則驅動需要兩個輸入（N1和N2），以使用兩個MCU管腳驅動電機。

 

真空機器人還具有單向側刷。使用單向驅動時
，DRV8874或DRV8876隻需要一個輸入管腳（EN管腳），從而減少MCU引腳，如圖4所示。

 

圖4：使用DRV8874或DRV8876驅動單向電機

 

DRV8874和DRV8876具有多種優勢
，可延長電池壽命和可靠性。集成電流感應無需外接分流電阻器

，節省了材料成本和空間，同時顯著減少了設計工作量。

 

dianliuganyingdezengjiayewuxuyongyufankuidewaijiezengyifangdaqi。zhexieqijiandedishuimiandianliuhewupangdadefenliudianzuyouzhuyujiangdigonghaobingyanchangzhenkongjiqirendedianchishouming，erneibudianliuganyingkeshixianzhudongshisujiankong，yiquedingdianjishifoukazaimougeweizhi，huozheshifouyouchelunlaohuahuomosun。yaolejieyouguanneibudianliuganyingheIPROPI的更多信息，請參閱技術文檔[1]。

 

DRV887x係列有刷電機采用Pin-2管腳RDS(on)可擴展型，可覆蓋高達10A的寬範圍峰值電流。DRV8876采用3mm×3 mm四方扁平無管腳封裝。

 

隨著真空機器人的實用性增加，它們的功耗和再充電所需的時間也增加。通過添加集成功能，DRV8876和DRV8874可在節省空間和成本的同時降低總體功耗

，從而有助於解決公用事業麵臨的挑戰。

 

 

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