Vicor电源为未来机器人绝影提供动力成为其物品世界的关键组成部分
在回顾机器狗的发展历程时,我们可以看到早期的机器狗体型庞大、重量沉重,关节灵活性不足,行动受限,不适应复杂环境。波士顿动力所展现的实力无疑是显著的,但中国本土高科技公司云深处科技并未甘休,他们转变研发思路,以应用为导向,经过多年的努力,开发出了外形精巧、运动能力强、具有高动态平衡能力的机器狗“绝影”。
“绝影”机器狗身长85厘米,当站立时身高65厘米,其体重约40千克,更具备了更加灵巧和圆润的外观。凭借其仿生腿部设计以及更加强大的关节驱动能力,“绝影”能够跃过约40厘米高度的障碍物,在原地起跳可达到70厘米,而其最快速度超过7公里。
此外,“绝影”还能进行后腿发力和前腿前扑,同时呈现出上下起伏姿态奔跑,并且能够平稳通过布满砖石的大型路面。此外,“绝影”拥有足够感知能力,可以顺利找到自己的充电桩——“狗窝”,趴上去为自己充电。
与市场上的其他产品相比,“绝影”的负重能力仅在10至20公斤左右。云深处总工程师李丰表示:“我们希望开发一个面向行业应用且更轻盈的机器狗,因此在设计初期就考虑到了搭载一些轻量级传感器和内部组件,以及Vicor DCM3623电源模块,这些都有助于‘绝影’实现新的功能。”
由于“绝影”的内部空间有限,没有更多空间用于散热,因此高转换效率电源模块成为了系统设计工程师关注焦点。受益于Vicor DCM3623电源模块的小型化、高效率等特点,使得“絶 影”不仅变得灵巧,而且具有更强的地形适应性,这也使得它成为业界瞩目的焦点。
升级版机器狗对系统电源要求包括:小体积、高效率、高散热性能以及支持系统续航力的提升。这需要锂电池(80V)作为供给系统设备用的主电压,然后再次转换以提供母线電压,大致功率为200W。在DCM系列中最新加入的是ChiP封装的一款DC-DC转换器模块,该模块支持1,032W/in³无与伦比的事务密度,并提供了一个被验证过且比分立式解决方案更快的一个选项。此类转换者采用宽范围未稳压工作输入電壓,可生成一个稳定隔离式 DC 输出,并始终保持全输入電壓範圍内提供高效率。
DCM3623主要特征包括更新小功率DC/DC产品系列最高240W功率93%峰值效率36.38 x 22.8 x 7.26mm尺寸轻量化ChiP封装全自动化生产推动商业应用,其中SM-Chip概念将芯片制造引入到生产中,现在已经实现了全自动化生产,使得价格降低了一倍,同时一致性提高,更适合规模化商业应用。
易于设计
对于系统工程师来说,没有更多精力去深入研究复杂功能,他们希望集成简单而可靠的外围环节,而Vicor DCM3623正好满足了他们需求:不需要复杂计算或连接,只需简化系统设计即可,同时确保技术特性符合运行稳定性的要求。
电子兼容性
由于"machine dog"是一个由多个驱动协同工作的情景,对抗干扰是必须解决的问题,但在测试过程中我们不会担忧这一问题。一方面,由于封装设计已经考虑到了电子兼容问题;另一方面,由于团队合作寻找解决方案,我们成功地解决了浪涌、高频噪声等问题,从而保证了整个项目运行中的可靠性。
未来展望
今天,我们看到'absolute shadow' 的适应性增强,广泛应用场景,在重量、体积、运动性能和感知能力上都有所提升,加之控制算法也有所突破,有些方面甚至超越波士顿动力。在专注各自优势,以应用导向,让工程师有更多时间关注产品特征而不是供应链管理,为此矢志不渝,即是 Vicor 电源团队一直追求的事情。我相信随着技术合作不断加深,将会实现'absolute shadow'从实验室走向商业市场,将云深处科技推至中国协作机人领域领先地位。