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            移動機器人控制器,可靠穩定的硬件是基石—寬溫設計
            來源:科聰 | 作者:科聰 | 發布時間: 56天前 | 292 次瀏覽 | 分享到:
            導航控制器是移動機器人(AGV/AMR)最主要的核心部件,是整個車體的大腦,關系到車體的可靠穩定、性能指標和安全性。在導航控制器的各種性能中,除了硬件層面的防護等級、嵌入式層面、算法層面等基本的指標,還值得關注的是寬溫的指標,那么寬溫的指標是否是如今移動機器人(AGV/AMR)重要的指標,達到-40~80℃是否必要?

            導航控制器是移動機器人(AGV/AMR)最主要的核心部件,是整個車體的大腦,關系到車體的可靠穩定、性能指標和安全性。在導航控制器的各種性能中,除了硬件層面的防護等級、嵌入式層面、算法層面等基本的指標,還值得關注的是寬溫的指標,那么寬溫的指標是否是如今移動機器人(AGV/AMR)重要的指標,達到-40~80℃是否必要?

            移動機器人(AGV/AMR)應用環境

            移動機器人(AGV/AMR)現如今應用非常廣泛,既有-40℃及以上的速凍冷庫、深冷庫場景,也有55~65℃及以上的塑料生產、橡膠、鋼鐵冶金場景,在這些溫度較高或較低的應用環境下,控制器能否長期正常穩定的運行就顯得十分的重要了。

            移動機器人控制器,可靠穩定的硬件是基石—寬溫設計


            中國的地理環境

            中國是一個幅員遼闊的國家,中國最南端最高溫度可達47.6℃,最北端最低溫度低至-31.3℃。既有像海上采油采氣平臺這樣潮濕晝夜溫差不大的環境,也有像在沙漠、戈壁的航天發射中心這樣晝夜溫差極大的環境。

            移動機器人控制器,可靠穩定的硬件是基石—寬溫設計


            10℃法則

            環境溫度每提高(改變)10℃,元器件壽命明顯降低。

            在機械方面,由于產品由不同的材料組成,材料膨脹系數的差異產生機械應力,在承受高低溫雙向變化的熱應力時,應力差變化在結合部產生有效作用,使缺陷暴露;

            在物理化學方面,產品中的橡膠和有機塑料等材料在低溫時變硬發脆,高溫時軟化松弛,超出使用溫度范圍時,其機械性能和抗減振特性均會發生變化,導致產品失效;

            在電氣性能方面,高溫能夠導致電路發生溫漂,增大電路發熱量,加速絕緣體的老化甚至熱擊穿,影響半導體器件如三級管的放大倍數和穿透電,從而造成產品失效。

            由于現代電子設備所用的電子元器件的密度越來越高, 這將使元器件之間通過傳導、輻射和對流產生熱耦合。熱應力已經成為影響電子元器件失效率的最重要的因素之一。為了達到預期的可靠性目的,必須將元器件的溫度適應性達到更高的水平。

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            無風扇設計,

            適應-40~80℃寬溫的MRC5000

            MRC5000在設計之初也遇到了很大的難題。一方面要滿足IP65的防護指標,不能留有縫隙等用于散熱,同時還要滿足運行slam算法、運動控制算法、運動分解算法,內置地圖任務路徑等一系列運算需求,而產生大量的熱量。溫度對元器件失效率的影響很大,對微電路來說,溫度升高10℃–20℃約使溫度應力系數增加一倍。為了保證器件在寬溫環境中具有足夠的使用壽命,需要進行降額設計、熱設計;另外為了降低溫度引發元器件參數漂移的影響還需要進行容差分析。

            散熱之三種武器

            熱傳遞的方式:傳導、對流、輻射。一般來說,這三種形式在電子系統的熱傳輸中所占的比例分別為60%、20%、20%。經過上萬次的測試,最終選定了采用特殊合金做散熱底板的方式,達成了工業級寬溫要求。

            移動機器人控制器,可靠穩定的硬件是基石—寬溫設計


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