Vicor案例研究束缚机器人Xlarge

机器人电源问答

2021年6月1日
关于机器人应用模块化PDN的常见问题的答案。

Vicor主要现场应用工程师Tom Curatolo和Vicor主要应用工程师David Berry

机器人技术为制造业,交付,仓库库存管理和农业收获的经济做出了重要贡献。大多数移动机器人都由电池加油,这意味着可用的能源是有限的,并且需要定期充值会限制机器人的活动时间。因此,电力转换的效率至关重要,但仅是电力转换的一个方面,可以显着影响移动机器人的性能,功能和可靠性。精心设计的电力传递网络(PDN)不仅提高了效率,还可以降低重量和尺寸,使扩展范围和释放空间以获得更大的有效载荷和更多功能。

当今的有效载荷需求超过了传统电力系统设计的功能。机器人设计师需要一种更好的方法来使用基于领先拓扑,体系结构和包装的PDN来传递电力。基于模块的PDN比传统砖更小,更轻,更高效,更灵活,这使得建造不断有能力的机器人可能的。基于模块的PDN也比离散解决方案更容易实现,后者缩短了市场时间。

Vicor是基于模块的PDN设计的行业领导者。在回答有关机器人应用模块化PDN的常见问题时,请继续阅读。

您提出的解决方案旨在解决机器人技术的工程师面临的主要挑战是什么?

今天,我们看到的工程师面临的主要挑战是对较小,轻巧,更高功率的设计的需求。在许多应用中,需要携带更大的有效载荷(传感器,相机,带通信和控制的工具等各种增强和复杂的电子设备)。此外,机器人需要更小,更轻巧,以使运输和健壮变得更容易,以应对各种环境。

这些应用程序通常涉及远程操作,复杂的任务的执行以及失败的风险,这些操作结合起来着重于提高数据传输速度,传感器准确性和图像质量的需求。电力供应EMI的管理通常也是基本要求。

由各种行业4.0倡议驱动,制造业正在发生变化。随着这一开发,必须解决紧密耦合和互联网支持的机器人解决方案。使用移动机器人(称为自主引导的车辆(AGV))以及使用灵活的协作机器人系统与机器人直接协作的移动机器人(称为自主引导车辆(AGV))的柔性网络,对变更特别重要。

除了使这些生产系统更加灵活外,工程师还努力进一步增加正常运行时间。对自动化解决方案的需求,例如机器人,驱动器等各个子系统,移动自动驾驶机器人的充电系统以及电源分配,有助于增加对系统效率的需求。

我们旨在通过比其他DC-DC转换器提供更高密度和更高效率的Vicor下一代功率模块来解决这些挑战。

有多少种产品专注于机器人空间?

Vicor提供了各种功率模块,可满足DC或交流输入要求的机器人应用需求。DCM™DC-DC转换器产品系列比竞争性的DC-DC转换器解决方案提供了显着改进。

此外,可以使用高性能降压调节器PRM™调节器来实现功率密度的增加。这PRM创建一个中间总线为24至48 V,对电力伺服器和下游功率模块的效率为96%至98%,包括固定比例NBM™总线转换器和零电压转换ZVS BuckZVS Buck-Boost监管机构。这些模块也可以平行于高功率转换。

对于每种产品,您还可以指出最适合它们的应用程序吗?

通常,每种产品都有特定的属性;工程师的设计目标将决定哪种模块具有压倒性的优势。Vicor产品和模块化功率设计策略非常适合许多机器人应用,包括炸弹处置,农业收获,,,,仓库清单运动,校园交付和消费者送货

其中一些应用是束缚的或使用接线线束进行电动传递。其他应用程序采用由电池供电的机器人,使电源转换效率(以及大小和重量)至关重要。

模块化功率方法使得易于应对诸如负载能力,放置和用户功能要求之类的挑战。Vicor提供了一个在线选择器工具,称为电力系统设计师帮助选择适当的体系结构和特定模块,以优化针对特定应用需求的PDN。

如果设计工程师想查看您目前正在处理的设计解决方案,您是否提供任何模拟或帮助?

是的,Vicor在线提供了使用热管理和模块计算器的在线模拟和协助的有价值的工具。此外,我们还提供演示板,我们的应用工程师可以帮助您进行设计评论。

对于想要样品的设计工程师,您是直接提供它们还是可以从领先的目录分销商那里购买?

可以从Digi-Key,Mouser和Arrow订购标准产品样品,以及用于机器人系统的解决方案,可以与Vicor Applications Engineering团队进行彻底讨论。

您的客户为什么要避免自己设计自己的电力系统?

我们通过高级专有拓扑和包装实现高功率密度,效率和热管理。此外,我们通过纪律严明的自动制造实现高质量和可靠性。在不使用Vicor知识产权和制造专业知识的情况下,很难实现相同的功率密度和效率。

您可以与我们的受众分享的任何定价指标吗?

定价取决于许多因素,包括资格要求和OEM使用Vicor模块组合实施PDN。客户将通过Vicor模块化解决方案实现大量成本,这有助于降低整体系统成本。

有关更多信息,请访问vicorpower.com/robotics


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