机器人开发平台:英飞凌移动机器人(IMR)
以我们最尖端的硬件和软件为依托,英飞凌机器人开发平台可助力您走好机器人开发的先手棋。
英飞凌移动机器人(简称IMR)是一个机器人开发平台,它展示了英飞凌面向机器人应用的最新产品。无论您是选购适用于某个特定子系统/功能块的产品,还是寻求与英飞凌携手打造一个完整的系统,我们都能为您提供强大、便捷、高效的硬件和软件解决方案。在下面的窗口中,您可以找到最适合您的专业水平的有用信息。
有兴趣了解英飞凌机器人解决方案的实际应用?现在您可以了!我们的机器人开发平台——英飞凌移动机器人(IMR)——提供了集硬件和软件于一体的演示板、设计文件、用户指南、参考资料等等,可以为您的设计提供支持。使用英飞凌IMR进行实验和创新,加快开发。
作为机器人的大脑,5V输入电压主控板是机器人的中央控制单元,它负责处理所有必要的CAN通信,包括将诸如电机转速等信息发送至逆变器,以及将照明效果信息发送至传感器LED板。此外,主控板提供的SBUS接口旨在用于FrSky遥控功能,可大幅提升机器人控制性能。所有这些功能的实现都归功于英飞凌基于Arm® Cortex®-M4的XMC4700 144 MHz微控制器,它搭载了最高2 MB闪存、352 kB RAM、100-196个引脚、6个CAN节点、4个12位ADC、18个输入通道、4路并行采样和转换、6通道USIC(可配置为SPI、UART、IIC、IIS),等等。
与此同时,配电解决方案的功率损耗极低,可以根据需要进行功率转换并配送电力,还可以对6个5v输出侧通道进行电流测量。这个解决方案采用四相交错式降压转换器运行模式,可处理最高80 V输入电压,并且配备了可实现独立睡眠模式的功率控制器、具有诊断和保护功能的高边开关以及高速CAN收发器。
我们的电机控制解决方案有助于英飞凌移动机器人(IMR)实现“移动”。高效、小巧的电机控制解决方案可支持机器人四处移动并执行相应的任务。充分发挥英飞凌在这一领域的技术专长,我们的MOTIX™ IMD701A 完全可编程电机控制器将XMC1404微控制器与MOTIX™ 6EDL7141三相栅极驱动器IC合为一体,大大降低了物料成本并可实现更紧凑的设计。不仅如此,它还允许在逆变器级灵活地使用不同的MOSFET,以便根据需要对驱动器进行微调。
除硬件之外,英飞凌还为您提供配套软件。具体而言,IMR采用SVPWM FOC算法,控制频率为20 kHz,它具有三相低边电流测量功能,使用POSIF实现了传感功能,并通过内环对扭矩进行级联控制,通过外环对转速进行级联控制。
BMS或许是机器人子系统中最至关重要的系统,它必须安全、可靠,这样才能保证电池和机器人不会出现故障。IMR中使用的BMS解决方案彰显了英飞凌在应用领域的领先优势,它充分利用了我们的技术、专业知识和对安全的承诺。这个解决方案可支持12S电池单元,它以英飞凌TLE9012DQU锂离子电池监测和平衡IC为主导,实现了诸多特性,包括高级电池单元监测和平衡功能、前沿的温度管理功能、最先进的安全功能(包括SoC和SoH)、可扩展无阻塞软件布局以及CAN数据通信等。此外,提供了采用模块化设计的44.4 V额定电压解决方案,其电压范围在30 V至50.4 V之间,充电倍率和放电倍率分别为1C和5C,它将功率板和控制板与所需软件合为一体,实现了真正的灵活性。IMR采用两个模块化BMS解决方案,支持电池热插拔,这意味着机器人无须关闭电源。
与人眼不同,IMR利用了英飞凌的REAL3™混合飞行时间(hToF)高分辨率摄像头解决方案,该解决方案结合了聚光和泛光照明,可实现新一代深度感测和3D场景理解。这个外形小巧的31 mm x 16 mm x 8 mm摄像头解决方案可以实现高精度、低计算量的同步定位与建图(SLAM)以及高清晰度高级避障。相比于传统解决方案,如用于SLAM的LDS(通常约为120 mm x 85 mm x 60 mm)和用于避障的SL(约为280 mm x 40 mm x 30 mm),前置式 hToF 摄像头可使扫地机器人的厚度减少30%,从而节省宝贵的空间。
还有哪些理由能让您为下一个设计选择hToF?对于障碍物检测,与简单的结构光(SL)解决方案相比,hToF可提供高达300万个深度点的分辨率,因而能够探测到更小的物体,其110°视野范围意味着导航速度更快并且能够避免盲点,甚至可以使用红外数据在黑暗中工作。这个解决方案也是一台没有活动部件的固态摄像头,因此不会产生磨损。
类似于人类可以感觉到赤脚站在什么上面,IMR可以使用朝下的雷达探测功能,利用神经网络对地板类型进行分类,从而检测出地板类型。IMR使用英飞凌的XENSIV™ BGT60TR13C 60 GHz雷达传感器——连接传感器套件(CSK)KIT_CSK_BGT60TR13C也使用这款传感器。神经网络还提供了适用于室内环境和户外环境的数据集和模型,以便您根据自己的具体用例来定制机器人。
这个评估套件还包含一个Rapid IoT(快捷物联网)连接开发板,它搭载了超低功耗双核32位PSoC™ 6 MCU(基于Arm® Cortex®-M4/M0+)和超低功耗单芯片AIROC™ CYW43012 Wi-Fi/蓝牙®连接二合一解决方案,非常适合快速制作原型。这个套件还具有5V输入电压的微型USB连接,并且外形小巧,仅为22.5 mm x 63 mm x 30 mm。
然而,由于IMR是专为进行快速测试和评估而设计的,CSK最振奋人心的特性之一是ModusToolbox™中提供的丰富的代码示例。这些示例,结合Rapid IoT(快捷物联网)连接板以及IMR的其他即插即用系统,可助力实现真正快速、高效的开发。