行業(yè)背景及挑戰(zhàn)：

       最近幾年，隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，和國(guó)家的大力倡導(dǎo)，服務(wù)機(jī)器人公司，如雨后春筍般地落地生根，迅速涌現(xiàn)。例如，引導(dǎo)機(jī)器人、配送機(jī)器人、巡檢機(jī)器人、安防機(jī)器人、盤(pán)點(diǎn)機(jī)器人等等。而服務(wù)機(jī)器人行業(yè)的快速發(fā)展，也對(duì)機(jī)器人底盤(pán)用的運(yùn)控控制電機(jī)提出了新的要求，一般的直流有刷電機(jī)或無(wú)刷電機(jī)配合減速機(jī)的結(jié)構(gòu)，可能會(huì)無(wú)法滿(mǎn)足。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)噪音低，以適應(yīng)有人、安靜的室內(nèi)場(chǎng)合；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。

解決方案：

       面向服務(wù)機(jī)器人行業(yè)，我們特地推出了行業(yè)專(zhuān)用的伺服電動(dòng)輪系統(tǒng)，以滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)底盤(pán)行進(jìn)輪的各種嚴(yán)苛要求。以下為服務(wù)機(jī)器人行走電機(jī)解決方案：

產(chǎn)品組合：

       伺服電動(dòng)輪10530NA1550F20+伺服驅(qū)動(dòng)器DS20270C

產(chǎn)品組合的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)：

伺服電動(dòng)輪  10530NA1550F20

*備注1： 該伺服電動(dòng)輪有不同的輪胎或包膠形式。

#備注2：部分型號(hào)具備該功能。

伺服驅(qū)動(dòng)器DS20270C

• 引導(dǎo)機(jī)器人、配送機(jī)器人、盤(pán)點(diǎn)機(jī)器人等兩輪差速底盤(pán)，解決方案的系統(tǒng)框圖：

行業(yè)應(yīng)用實(shí)景圖

• 巡檢機(jī)器人等四輪底盤(pán)，解決方案的系統(tǒng)框圖：

  
   

• 行業(yè)應(yīng)用實(shí)景圖

• 

• 售賣(mài)機(jī)器人、配送機(jī)器人等雙差速運(yùn)動(dòng)單元，解決方案的系統(tǒng)框圖：

  備注：雙差速運(yùn)動(dòng)單元這種底盤(pán)形式，可以提高越障能力，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但運(yùn)動(dòng)控制算法相對(duì)復(fù)雜。

• 行業(yè)應(yīng)用實(shí)景圖

  

3. 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

面向服務(wù)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)80~100kg（根據(jù)越障要求不同）。

      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)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。

      4)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。

      5)體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于安裝。

      6)加減速能力強(qiáng)，瞬間200%過(guò)載能力，可快速制動(dòng)，讓機(jī)器人更加安全。

      7)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。

      8)標(biāo)準(zhǔn)和完整的CANopen協(xié)議，可靠完善的CAN總線(xiàn)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。

      9)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(xiàn)速度、角速度來(lái)做整體控制。

      10)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(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行升級(jí)，方便設(shè)備維護(hù)（開(kāi)發(fā)驗(yàn)證中）。

4. 客戶(hù)價(jià)值

       基于上述技術(shù)優(yōu)勢(shì)，服務(wù)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。

1)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。

2)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(xiàn)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。

3)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)。

4)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)僅需用螺絲把電機(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(xiàn)，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。

5)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)。同時(shí)，如果客戶(hù)需要驅(qū)動(dòng)器有軟件版本變更，可以采用遠(yuǎn)程升級(jí)的方式來(lái)進(jìn)行，對(duì)于分布于各地的設(shè)備，減少了很多現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)的工作量，大大提升了維護(hù)效率。

       服務(wù)機(jī)器人行業(yè)仍在快速發(fā)展著，有著蓬勃的發(fā)展動(dòng)力。隨著90后這代年輕人逐漸成為勞動(dòng)者的主力，艱苦、重復(fù)的勞動(dòng)，將會(huì)逐漸被機(jī)器人替代。而人工智能和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，為這種需求，提供了答案。北京和利時(shí)電機(jī)的伺服電動(dòng)輪方案，將會(huì)助力行業(yè)發(fā)展，為人們的美好生活添磚加瓦！