跟著世界變得愈來愈自動化，利用通例立式吸塵器干凈衡宇感到苦不堪言。自2002年首臺掃地機器人上市以來，干凈機器人的功用跟可用選項大幅增長。事實上，許多優良機器人真空吸塵器現階段已進入第六代。

鞭策這一變更的因素-無論是比方含意仍是字面含意-是使你的古代掃地機器人流利運轉的一個器件-機電驅動。猶如明天的家用機器人助手一樣，電驅動的尺寸連續縮小，同時機能也正在進步。

正在本文中，我將回想真空機器人的次要特色跟以后趨向，和機電驅動若何資助知足這些要求。

展望未來，估計真空機器人將變得沒有那么拙笨且運轉更快。計劃尺寸也將繼承縮小，使他們可能干凈諸如廚柜或低空隙家具之類的狹小部位。

掃地機器人計劃應戰

電池壽命跟可靠性是真空機器人面對的兩大計劃應戰。大多數掃地機器人皆是電池供電的，并從電源座充電。掃地機器人的典范框圖如圖1所示。

機電是掃地機器人的緊張組成部分。若何驅動機電和利用何種機電驅動決意電池壽命跟可靠性。

讓咱們回想一下節制掃地機器人耗損的大部分功率的次要體系模塊、所波及的主機電，和肯定哪種機電驅動將節制并降低功耗的體系要求：

掃地機器人的主吸力是經由過程一個運轉正在3到4A的機電去實現的，平常存在高達8A的峰值電流。服從跟周全護衛是要害要求。該機電平常由無刷電機驅動停止驅動，以降低樂音并提高效率。

兩個雙向輪利用有刷機電驅動。初期型號只能向一個標的目的挪動，但雙向輪正在解鎖機器人或使其從難題的地位改變方向時十分有用。這些是低速機電，帶典1A的典范均方根額定電流。與潤滑的瓷磚或硬木地板比擬，須要更好的扭矩正在諸如地毯等更粗拙的地板類型挪動。另一個要害要求是監控輸出電流，且若是電流連續較長時間，則向微控制器發送反應，那能夠評釋真空機器人卡住了。

主刷利用位于掃地機器人中間的有刷機電，用于攪動跟拉動地板上的污垢。這是一款中速機電，額外RMS電流約為3A。

在于掃地機器人跟品牌的類型，能夠有一個或兩個單向側刷以中速運轉。這些側刷經由過程向內朝向機器人的中間扭轉而將污垢驅動到主刷上。RMS電流額定值1A。

我說起的大多數機電皆是有刷機電，RMS電流額定值從1A到3A沒有等，

正在前幾代掃地機器人中，跨分流電阻的內部電流感到處置懲罰輸出電流的監測跟感到。這些分流電阻器體積年夜，價格昂貴，占用了電路板上的大批空間。利用外接粗笨的高值分流電阻也會增長功耗，從而削減機器人的電池利用工夫。

圖3所示為初期一代掃地機器人的框圖，此中DRV8870須要內部分流電阻去感應電流，而內部放大器則須要向MCU發送反應。那須要額定的電路板空間，增長本錢，并增長了布線復雜性跟保護。

將DRV8870替代為DRV8874或DRV8876無需感到電阻跟放大器，由于電流感到反應正在外部產生，如圖2所示。

圖2：驅動雙向機電，將DRV8870替代為DRV8874或DRV8876的示例

圖3所示為DRV8870跟DRV8876之間分流電阻尺寸的減小。

若是機電須要為雙向型，則驅動須要兩個輸入，以利用兩個MCU管腳驅動機電。

掃地機器人借存在單向側刷。利用單向驅動時，DRV8874或DRV8876只須要一個輸入管腳，從而削減MCU引腳，如圖4所示。

DRV8874跟DRV8876存在多種劣勢，可延長電池壽命跟可靠性。集成電流感到無需外接分流電阻器，節儉了資料本錢跟空間，同時顯著削減了計劃工作量。

電流感到的增長也無需用于反應的外接增益放大器。這些器件的低就寢電流跟無重大的分流電阻有助于降低功耗并延伸真空機器人的電池壽命，而外部電流感到可實現自動失速監控，以肯定機電是不是卡正在某個地位，或許是不是有車輪老化或磨損。要相識有關外部電流感到跟IPROPI的更多信息，請參閱技巧文檔[1]。

DRV887x系列有刷機電采取Pin-2管腳RDS(on)可擴展型，可籠罩高達10A的寬規模峰值電流。DRV8876采取3mm×3mm四方扁平無管腳封裝。

跟著掃地機器人的實用性增長，它們的功耗跟再充電所需的工夫也增長。經由過程增添集成功用，DRV8876跟DRV8874可正在節儉空間跟本錢的同時降低整體功耗，從而有助于辦理公用事業面對的應戰。

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