随着世界变得越来越自动化，使用传统的立式真空吸尘器打扫房屋的感觉令人痛苦。自2002年推出第一台真空机器人以来，清洁机器人的功能和可用选件就大大增加了。实际上，许多高质量的机器人真空吸尘器现已进入第六代。推动这种变化的因素（无论是隐喻的还是字面上的）是使您的现代真空机器人平稳运行的设备-电机驱动器。像今天的家用机器人助手一样，电驱动器的尺寸不断缩小，而性能却不断提高。在本文中，我将回顾真空机器人的主要功能和当前趋势，以及电机驱动器如何帮助满足这些要求。展望未来，预计真空机器人将不再笨拙（换句话说，不易丢失）并且运行速度更快。设计尺寸还将继续缩小，从而使它们能够清洁狭窄区域，例如厨柜或低净距家具。电池寿命和可靠性是真空机器人面临的两个主要设计挑战。大多数真空机器人由电池供电，并通过电源底座进行充电。真空机器人的典型框图如图1所示。电机是真空机器人的重要组成部分。如何驱动电动机以及使用哪种电动机驱动器决定了电池寿命和可靠性。让我们回顾一下控制真空机器人消耗的大部分功率的主要系统模块，所涉及的主要电机以及确定哪个电机驱动器将控制并降低能耗的系统要求：真空机器人的主吸力由a 3这是由4A电动机完成的，该电动机通常具有高达8A的峰值电流。效率和全面保护是关键要求。电动机通常由无刷电动机驱动，以减少噪音并提高效率。两个双向轮由有刷电机驱动。早期的模型只能沿一个方向移动，但是在解锁机器人或使其从困难的位置改变方向时，双向轮子非常有用。这些是典型的均方根（RMS）额定电流小于1A的低速电动机。与光滑的瓷砖或硬木地板相比，在地毯等较粗糙的地板上移动时需要更大的扭矩。另一个关键要求是监视输出电流，如果电流持续较长时间，则将反馈发送到微控制器（MCU），这可能表明真空机器人已卡住。主刷使用位于真空机器人中心的刷电机搅动并拉动地板上的污垢。这是一台额定RMS电流约为3A的中速电动机。根据真空机器人的类型和品牌，可能会有一个或两个单向侧刷以中等速度运行。这些侧刷通过向着机器人的中心向内旋转将污垢驱动到主刷上。 RMS电流额定值小于1A。我提到的大多数电动机都是有刷电动机，RMS额定电流范围为1A至3A。在前几代的真空机器人中，通过分流电阻器进行的外部电流感测处理了对输出电流的监视和感测。这些分流电阻器体积庞大，价格昂贵，并且占用电路板上的大量空间。使用外部笨重的高值并联电阻还会增加功耗，从而缩短机器人的电池寿命。用DRV8874或DRV8876代替DRV8870不需要感测电阻器和放大器，因为电流感测反馈在内部发生。如果电动机需要是双向的（例如在轮式电动机或主刷电动机中），则驱动器需要两个输入（N1和N2）才能使用两个MCU引脚来驱动电动机。真空机器人还具有单向侧刷。使用单向驱动时，DRV8874或DRV8876仅需要一个输入引脚（EN引脚），从而减少了MCU引脚。 DRV8874和DRV8876具有多个优点，可以延长电池寿命和可靠性。集成电流检测不需要外部分流电阻，从而节省了材料成本和空间，并大大减少了设计工作量。电流感测的增加也消除了对用于反馈的外部增益放大器的需求。这些设备的低睡眠电流和无庞大的分流电阻有助于降低功耗并延长真空机器人的电池寿命，而内部电流感应功能则可以进行主动失速监控，以确定电动机是否卡在某个位置或是否有车轮老化或磨损。 DRV887x系列有刷电机使用Pin-2引脚RDS（开）可扩展型，可覆盖高达10A的各种峰值电流。 DRV8876采用3mm×3mm四方扁平无铅封装。随着真空机器人的实用性的提高，其功耗和充电时间也随之增加。通过添加集成功能，DRV8876和DRV8874可以减少总功耗，同时节省空间和成本。