自主移動機器人（AMR）是一種複雜的係統
，與自動駕駛汽車有許多共同之處--它們需要感知、電機驅動、電源轉換、照明和電池管理。也許最大的挑戰是將這些子係統整合到一個最終產品中--由於需要集成來自不同供應商的不同子係統，這一挑戰變得更加困難。

本文將探討AMR的複雜世界，並考慮選擇由一家解決方案提供商來負責AMR所有關鍵方麵的設計——其優勢包括降低設計/集成風險和縮短上市時間。

自動導引車（AGV）主要在室內運行，並按照預先確定的路線行駛（通常使用地麵上的線條作為引導）
，自主移動機器人（AMR）zeyaofuzadeduo
，nenggouzaishineiheshiwaiziyoudaohang，erbubizunxunyudingyideluxian。zaizhefangmian，tamenleisiyuzidongjiashicheliang，yinweitamenbixushibiebingbikailujingshangdezhangaiwu，wulunzhangaiwushijingzhidehaishiyidongde。

幾乎所有 AMR 的核心都是五個主要子係統，分別管理電源
、運動
、感知
、處理和照明。每個子係統本身都很複雜，設計起來往往具有挑戰性

，同時也是 AMR 成功運行的基礎。然而，集成往往是最大的挑戰--尤其是從不同供應商處采購子係統或主要部件時。

圖 1 - 典型 AMR 的關鍵子係統（來源：安森美）

要使 AMR zhengchangyunxing


，zixitongzhijiandexinxiliuhegonglvliuzhiguanzhongyao，zheyiweizheyaoyouyigetongyongdejiekouhejingguoceshikexietonggongzuodebujian
，yixiaochujianrongxingwenti。jiandanlaishuo，congyigejiejuefangangongyingshangchucaigouguanjianxitongyuanjianyouzhuyujiangdikaifafengxian，suoduanshangshishijian，bingzaijingzhengjiliedeshichangzhongbaochilingxiandiwei。

構建係統集成的 AMR

感知對於在自由空間中導航的自主移動機器人（AMR）至關重要，尤其是在沒有軌道或其他導航輔助設備可用的情況下。AMR必bi須xu能neng夠gou找zhao到dao安an全quan的de路lu線xian，並bing處chu理li路lu徑jing上shang的de靜jing態tai和he移yi動dong障zhang礙ai物wu。為wei了le克ke服fu天tian氣qi或huo照zhao明ming條tiao件jian的de限xian製zhi，並bing適shi應ying不bu同tong的de距ju離li，會hui使shi用yong包bao括kuo圖tu像xiang傳chuan感gan器qi、超聲波和激光雷達（LiDAR）在內的多種技術。來自多個傳感器的數據會被整合
，以便更好地了解周圍環境。這種技術被稱為傳感器融合
，它提供了更好的可靠性、冗餘性和安全性。

安森美（onsemi）一直是智能感知技術的領導者。安森美提供從VGA到4500wanxiangsudegezhongjuanlianpuguanghequanjupuguangtuxiangchuanganqi。zhexiechuanganqizaidongtaifanweifangmianjuyouyejiexianjindexingneng，bingjubeiruyundonghuanxinghezidongpuguangkongzhidengchuangxintexing。chutuxiangchuanganqizhiwai，ansenmeihaitigongyongyuceju（LiDAR）的矽光電倍增管（SiPM）、超聲波傳感器、電感式傳感器以及支持到達角（AoA）和出發角（AoD）的Bluetooth®低功耗（BLE）技術微控製器，這些可以用於定位。

運動控製 在 AMR 中非常重要。通常使用無刷直流（BLDC）電機，需要複雜的算法進行精確控製。無刷直流電機驅動級需要許多元器件來正確控製。NCD83591三相柵極驅動器通過開啟和關閉功率開關來控製換相，非常適合用於電機控製子係統。

圖 2 - 驅動 BLDC 電機需要多個元器件協同工作（來源：安森美）

MOSFET 用作開關為電機繞組供電。安森美提供了一係列中壓 (MV) MOSFET 產品組合，包括最新的 PowerTrench® T10 MOSFET，是電機應用的理想之選。 MOSFET 還可用於 AMR 內的一般功率應用。

圖 3 - PowerTrench® T10 MOSFET 的優勢（來源：安森美）

與矽 MOSFET 相比，碳化矽 (SiC) MOSFET 具有更高的熱導率和十倍的擊穿電場強度。 這使得碳化矽元件能夠在相同材料厚度下承受更高的電壓。 當 AMR（例如自動叉車）變得越來越大時，電池電壓也會隨之升高，而基於 SiC 的係統則可提供更好的性能和更高的效率。

SiC MOSFET 的另一個優勢是能夠在更高溫度下工作，從而簡化了散熱器設計。 更高的工作頻率可減小磁性元件的尺寸（和成本），從而縮小子係統的尺寸
，有助於擴大 AMR 的工作範圍。

電力輸送不僅對電機控製至關重要。係統還需要一個外部充電器
，該充電器需要盡可能快且高效地為電池充電。AMR中的DC-DC電源樹使用開關模式電源（SMPS）和線性穩壓器（LDO）來供應邏輯和低壓電平。效率固然重要，但在整個電源架構中部署適當的保護措施也同樣重要。安森美提供了一係列適用於AMR應用的電子保險絲（eFuse）和SmartFET解決方案。

通信對 AMR 至關重要
，既包括 AMR 本身內部的通信，也包括與配套設施的外部通信，還可能包括與其他 AMR 的通信。 為 AMR 選擇通信技術時需要考慮的參數包括其工作範圍
、數據傳輸速率、功耗和安全性。 在內部通信方麵，長期以來使用了許多協議，包括 CAN

、LIN、RS-485 和 RS232。 以太網 10BASE-T1S（如安森美的 NCN26010）集簡便性和高性能於一身，因此越來越受歡迎。 它提供通過單根非屏蔽雙絞線收發數據所需的所有物理層功能。 與主控 MCU 的通信通過OPEN聯盟 MAC-PHY 串行外設接口 (SPI) 協議進行。

無論是發送路由或配置信息以及報告位置和進度，還是用於實時定位服務 (RTLS)

，外部通信對於 AMR 來說也是必不可少的。 安森美基於Bluetooth LE 5.2 無線 MCU 的 RSL15 超低功耗 Arm® Cortex®-M33 處理器是利用到達角 (AoA) 和出發角 (AoD) 功能實現實時定位係統 (RTLS) 的理想選擇，它還可用於連接智能設備。 RSL15 內置電源管理、寬電源電壓範圍
、靈活的 GPIO 和時鍾電路以及豐富的外設

，為 AMR 設計人員提供了最大的設計靈活性。

照明子係統用於向周圍的人員和其他AMR傳達AMR的狀態、狀況和意圖。選擇AMR照明技術時需要考慮的性能特性和參數包括亮度、色溫和功耗。LED控製器和驅動器監控流經LED的電流，並使 LED 發出特定強度和波長的光。LED驅動電路使用高壓側和低壓側功率MOSFET來導通和關斷LED電流，同時防止過壓和過流情況
，並確保LED驅動電路的穩定性。

對AMR 解決方案的支持

選擇一家解決方案提供商可能是一個有風險的決定
，但他們擁有一套全麵的產品解決方案。 同樣重要的是在整個設計過程中提供的支持，以及在需要的時間和地點提供產品的能力。

作為一家擁有豐富行業經驗的老牌供應商，安森美能夠提供係統級應用支持。我們的全球銷售和技術團隊網絡可以不受地區、時區和語言的限製
，提供一線支持。

除了現場支持
，用戶還可以訪問我們的在線技術支持中心。 安森美社區論壇是一個在線開發者社區，在這裏，安森美產品的資深用戶可以分享他們關於產品和應用的豐富知識。 用戶可以通過一些特定主題的產品論壇區域訪問該論壇


，與業內同行互動，提出或回答問題。 幫助庫也是了解常見問題 (FAQ) 和答案的好地方。 對於喜歡更多互動的用戶，由AI驅動的聊天機器人可以在幾秒鍾內為您提供答案。

安森美提供了一係列廣泛的免費自助服務工具
，包括交互式框圖、Product Recommendation Tools+TM 產品推薦工具和大量評估板/套件
，以促進快速原型開發。 電力電子設計人員會發現這些仿真工具非常有用。 Elite Power Simulator仿真工具 和自助式 PLECS 模型生成工具不僅可以通過對實際元器件性能建模以提高準確性，還能加快產品上市時間。

當dang然ran，上shang述shu一yi切qie隻zhi有you在zai產chan品pin設she計ji完wan成cheng並bing投tou入ru生sheng產chan後hou才cai有you價jia值zhi。安an森sen美mei具ju備bei內nei外wai部bu雙shuang重zhong製zhi造zao能neng力li，這zhe增zeng加jia了le供gong應ying鏈lian的de韌ren性xing並bing提ti升sheng了le供gong應ying保bao障zhang。

結語

AMR 是一種高效、可靠的運送包裹和執行其他物流任務的方式，因此越來越受歡迎。 然而，完全自主行駛需要高度的複雜性和安全性
，這一點與汽車並無二致。

也許最大的設計挑戰不在於 AMR 中的各種子係統，而在於這些子係統的集成

，特別是如果這些子係統來自不同的供應商，其兼容性很可能是一個挑戰。

作為一家解決方案供應商，安森美的獨特之處在於可以為 AMR 的設計提供一整套極其先進的產品
，以及完善的支持生態係統，包括支持人員、工具、文檔、在線論壇等


，並以垂直整合的彈性製造能力為後盾。