欧瑞EVD10新能源产品在履带式特种机器人底盘驱动中的应用

　　近年来，全球特种机器人整机性能持续提升，智能化不断升级。特种履带机器人是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的先进机器人，包括服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人等。

　　随着特种机器人的智能性和对环境的适应性不断增强，其在军事、防暴、消防、采掘、建筑、交通运输、安防监测、空间探索、防爆、管道建设等众多领域都具有十分广阔的应用前景。

　　本文以特种履带机器人为例，介绍欧瑞传动EVD10驱动器在纯电动底盘驱动上的应用。

1、履带式机器人

　　履带式机器人主要指搭载履带底盘机构的机器人，具有牵引力大、不易打滑、越野性能好等优点，可以搭载摄像头、探测器等设备代替人类从事一些危险工作(如排爆、化学探测等)，减少不必要的人员伤亡。

　　履带机器人的行走部分是一款通用型履带式底盘车，采用独立悬挂设计，内搭高扭矩永磁同步电机及减速机，动力强劲，通过性强、重载避震运行平稳，广泛用于复杂环境下的机器人移动解决方案。

2、结构原理

　　整车多采用克里斯蒂独立悬挂系统，有“四轮一带”(驱动轮、支重轮、导向轮、拖带轮及履带)、张紧装置和缓冲弹簧、行走机构组成。

　　行走时，车体履带与地面接触，驱动轮不与地面接触。当马达带动驱动轮转动时，驱动轮在减速器驱动转矩的作用下, 通过驱动轮上的轮齿和履带链之间的啮合, 连续不断地把履带从后方卷起。

　　接地部分履带给地面一个向后的作用力, 地面相应地给履带一个向前的反作用力, 这个反作用是推动机器向前行驶的驱动力。当驱动力足以克服行走阻力时, 支重轮在履带表面向前滚动, 使机器向前行驶。整机履带行走机构的左右履带均可单独转向，从而使其转弯半径更小。

3、控制方式

　　整车采用48V锂电池供电，由遥控操作台操控，底盘内的遥控接收机接收信号，输出脉宽信号控制两台EVD10驱动器及SMMB永磁同步电机，带动减速机分别驱动左右两侧履带。

　　两台驱动器采用专用主从控制功能，完美控制底盘实现前进、后退、转向、悬停功能。

控制难点

　　◆　保证底盘起步加速快，加速性能优异;

　　◆　保证底盘起步、刹车、减速再加速、拐弯、原地回转时不抖动;

　　◆　保证履带底盘在满载半坡启动、爬楼梯、越障负载突变时运行稳定，不能跳保护;

　　◆　保证行走时两侧履带速度一致不跑偏，转弯时稳定控制转弯半径;

　　◆　遥控器接收机的脉宽信号控制底盘行驶速度，在各种场合必须保证系统正常运行。

　　◆　主要原器件采用知名品牌产品，具备大电流启动和过载能力。

　　◆　控制芯片采用TI 120MHZ主频高性能DSP，高性能矢量算法，高速弱磁及低速大扭矩控制，启动扭矩大，加速性能优异。

　　◆　可选定速巡航、车辆坡道辅助、后退限速功能，提高驾驶安全性。

　　◆　标准can通讯接口，可根据客户要求制定专属通讯协议。

　　◆　兼容永磁同步、异步、直流无刷多种电机及多种编码器，具有电机参数自学习功能，可与不同厂家电机匹配使用。

　　◆　具备欠压、过压、电机过温报警、编码器故障检测、输出缺相、上电高踏板、电机堵转保护等完善的保护功能，可在8μS内实现保护，并通过蜂鸣器报检测故障，有效保障行车安全。

　　◆　通用产品具有IP55以上的环境防护等级，欧瑞传动具有更高防护等级的设计能力以及实验设备，可以设计及和制造出满足不同环境需求的产品。