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高密度電源模塊驅動新一代移動機器人的發展

（2024年11月23日更新）

功率轉換技術的創新正在實現機器人設計的變化。今天的集成電源模塊可以充分滿足尺寸、重量、電源預算和成本效率的需求，從而將機器人從工廠、家庭和商業應用帶入想象中的廣闊新世界。

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我們正處于機器人給我們的生活帶來巨大優勢的歷史轉折點。有些機器人在餐廳接單，有些機器人負責安全，有些機器人在施工現場工作，以提高平面布局的精度。機器人無處不在。OLogic 在機器人數量的大量應用中發揮著重要作用。

OLogic 該公司是位于加州圣克拉拉的電子設計咨詢公司 15 經驗豐富，通過提供電氣、機械工業工程支持和軟件和固件工程設計，幫助客戶將大大小小的機器人設計推向市場。這包括電源電子設備集成的專業技術，是決定移動機器人工作范圍、功能和充電能力的主要設計考慮因素。

我認為人們與我們建立業務關系的主要原因是，他們需要我們為他們將要建造的機器人提供電子設計支持，我們對這一需求有獨特的看法，因為我們已經建造了數百個機器人。” OLogic 首席執行官 Ted Larson 說。你可以雇傭一個在機器人公司工作過的工程師，也可以雇傭一個管理者來管理我們，你的整個項目就會成功。”

OLogic 為許多行業設計了大量的機器人，包括農業、智能家居和庫存控制。OLogic 機器人客戶可以追溯到一家被許多人視為硅谷移動機器人先驅的初創公司。柳樹車庫（Willow Garage）以其現成的開源軟件整合了大學和其他實體，幫助機器人執行艱巨任務而聞名。

2014 公司解散時，機器人軟件專家紛紛離開，后來幾乎所有的灣區都成立了重要的機器人初創企業。 OLogic 開創了與 Savioke、Knightscope、Fetch 以及 Dusty Robotics 新業務等公司合作。

機器人行業真正的搖滾明星是為機器學習或機器人算法任務導航開發高級軟件的公司。Larson說。后來增加了電子設備。因此，人們認為他們可以買到所有這些現成的東西并組裝它們。這很快就成了一個不可靠的計劃。

電源優先

移動機器人具有獨特的電源挑戰。運行機器人的傳感器、伺服電機、執行器、數據服務器、通信系統等設備有不同的電源和功率密度要求。有些耗電，有些可能運行時間不多。這需要通過電池快速、清潔、經濟、高效地供電。

Vicor 公司向 OLogic 為機器人機器人構建供電網絡的模塊化方法 (PDN)。Vicor 高密度電源模塊實現了高效的電源轉換，可以輕松擴展，性強。

Larson 說:我們最近使用最多的部件是 Vicor ZVS 降壓穩壓器。我們現在在移動機器人的許多部件使用它。我從來沒有想過:‘哦，在 12V 我需要在電壓下 5A 或 10A 電流，我自己的電源。我再也不用這么想了。

Dusty 消除了在施工現場標記建筑平面圖的傳統勞動密集型過程，在施工現場編程的機器人可以自動完成任務。Dusty FieldPrinter 機器人首先加載數字平面圖，然后在地面上打印各種功能布局，如墻壁、門、管道設施和電力設施。

布局自動化，省錢省時

Dusty Robotics (Dusty)是一家與 OLogic 與優化其電源配置的客戶密切合作。Dusty 總部位于加州山景城，為現代建筑工人制造機器人驅動工具。

幾個世紀以來，建筑業一直使用兩種簡單的工具來繪制建筑平面圖：卷尺和粉筆線。即使在今天，建筑師也使用先進的建筑師 3D CAD 模型設計建筑時，布局仍需打印在紙上，帶到施工現場進行人工標記。卷尺測量和標記過程緩慢，容易出現人為錯誤，影響工程進度和預算。Dusty 數據顯示，錯誤會導致返工，這通常占設項目成本 10%。

Dusty Robotics 聯合創始人兼首席技術官 Philipp Herget 指出:人工制定計劃會有很多錯誤，實際錯誤甚至比建筑行業本身意識到的還要多。我們聽說過一些布局錯誤導致建筑公司破產的案例。Dusty Robotics 可以防止這種錯誤，因為所有的標記都不是手工完成的，而是機器人完成的，準確無誤。”

Dusty FieldPrinter 在準確的情況下，速度可以提高 5 倍

Dusty 消除了在施工現場標記建筑平面圖的傳統勞動密集型過程，在施工現場編程的機器人可以自動完成任務。Dusty FieldPrinter 機器人首先加載電子平面圖，然后在地面上打印各種功能布局，如墻壁、門、管道設施和電力設施。它可以在規范的16分之一英寸范圍內以大約5倍的速度完成這項工作。

這一創新使建筑業的工作更像數字制造商，不僅可以提高一致性、可預測性和可靠性，而且可以改善建筑工藝核心技術人員的工作條件。另外，當建筑商將建筑預制板組裝在一起時，Dusty 這也有助于提高效率，這是一種越來越普遍的施工選擇。例如，與可實時調整的墻體不同，預制建筑材料只能以一種方式組合在一起，如果安裝不當，可能會加劇錯誤。

Dusty FieldPrinter 使建筑業更像數字制造商，不僅可以提高一致性、可預測性和可靠性，還可以改善建筑工藝核心技術人員的工作條件。

Herget 說:如果能縮短工期，就能加快竣工。竣工越早，付款越快。時間就是金錢。在建筑行業，速度的價值很高。

為 Dusty FieldPrinter 機器人供電

Dusty 的 FieldPrinter 在各種氣象條件下，電池供電的移動機器人可以長期工作。它包括大量不同的電子設備，包括傳感器、驅動電機和電氣元件、計算量大的處理器和打印機。所有這些設備都有不同的工作電壓和電流要求。因此，Dusty 很大一部分電子設計集中在電源轉換上，以便在電池輸出電壓不斷變化的環境中為多個組件供電。

這就是為什么 Dusty 委托 OLogic 為其機器人構建核心電子元件的原因。OLogic 分立式電源解決方案最初使用。但隨著時間的推移，公司開始意識到他們根本無法設計圖像 Vicor 與電源模塊相同，工作效率和散熱效率都很高，工作范圍也很廣。此外， ZVS 降壓穩壓器等 Vicor 模塊在供電方面也具有很高的成本效益。

“Vicor ZVS 降壓穩壓器采用極小封裝 200 ~ 300W 功率高達 97%�！� Larson 驚嘆道：你不能從頭開始設計這樣的產品，并以同樣的價格使其運行良好。因此，沒有理由不使用它 Vicor 產品。比分立式設計簡單快捷。我不需要驗證，風險更小。

Dusty 機器人很復雜，需要 12V、5V 和 3V 大功率運行的電源。通過一系列 Vicor 模塊管理電源轉換有助于縮短設計過程CirrusLogic代理在不同的工作范圍和溫度范圍(室內外)之間可靠運行。

電池使用壽命長，行業一流的電源轉換技術，Dusty 機器人創新正在幫助建筑業實現數字化，可以基于數字模型在施工現場創建唯一的真實數據。現在，建筑師、總承包商和每個商業合作伙伴都不再按照自己的紙質方案施工，每個單位都按照標記在施工現場的統一設計履行自己的職責。提供數字布局可以增強這些合作伙伴之間的協調性，從而改進規劃，提高執行力，縮短竣工時間。

Herget 建筑自動化正在增強人類改造世界的能力。人們過去用螺絲刀，現在用電動工具。這可以大大簡化工作。我們的機器人驅動工具可以幫助建筑業升級，創造更好的效果，同時改善技術工人的工作環境。