意法半导体:工业机器人控制应用方案

工业机器人学是工程学的一个分支，集电子、控制系统、机电一体化、人工智能、计算机科学和生物工程于一身。 一个机器人是一种包含传感器、致动器和控制系统的器件。 机器人一般可以按照用途进行分类：工厂机器人或工业机器人执行切割、焊接、胶合等作业；服务机器人或移动机器人的首要任务是能够在其工作环境内四处移动。

主要智能产品为：-

基于ARM Cortex M4内核的32位微控制器

用于驱动电磁阀、DC电机和步进电机的 标准低端、高端和桥接智能电源器件

致动器驱动、充电和电源管理专用IC

业内最广泛的功率MOSFET和IGBT 之一

交流/直流电源管理单元

工业机器人需要高性能电源管理，机器人按ISO 8373定义：位置可固定或移动、能够实现自动控制、可重复编程、多用途、操作器可进行三轴或三轴以上编程的工业自动化设备。 广义上的机器人具有很高的有效负荷和惯性质量，一般在配有专用电源总线的工业或工厂自动化环境下使用。 从电压和EMC角度看，工业环境相当恶劣，因此机器人必须考虑电源控制单元的设计，以及与现场设备的连接，避免受到干扰。 意法半导体器件和交钥匙参考设计为电气工程师提供快速、可靠的解决方案，配有领先电源解决方案供应商专门设计的详细文档和评估板。 例如，为AC-DC转换器提供大量解决方案及支持器件，如高压转换器、负载共享控制器、PWM （脉宽调制） 控制器、同步整流控制器及电压、电流控制器。

多模传感器控制单元

传感器从其开始出现起便大量用于机器人。而且，随着成本下降以及这些器件智能化水平提高，使其外围信号调节电路的尺寸不断缩小，目前传感器在现代机器人中的使用量急剧增长。

机器人运动控制单元

机器人系统设计被公认为是最困难的任务，需要确定机器人最佳运动学算法，一般至少需要掌握控制工程、计算机科学和电子工程方面的专业技术。

机械臂末端执行器和操纵器

机器人系统设计被公认为是最困难的任务，需要确定机器人最佳运动学算法，一般至少需要掌握控制工程、计算机科学和电子工程方面的专业技术。

气压仿生肌肉驱动器

工业机器人交流-直流转换是由交流电源获得稳定直流总线的基础。 从电压和 EMC 角度看，工业环境下噪声非常高，因此，电源管理单元及其与现场设备的连接设计在这方面必须非常可靠和安全。