低功耗工控机在电池供电机器人中的应用

大家好我是阿强在工控行业深耕了 17 年。如今移动机器人已经广泛应用于物流、仓储、巡检、配送等各个领域而续航能力一直是制约移动机器人发展的关键因素。电池供电的机器人对控制单元的功耗有着非常严格的要求低功耗工控机凭借其出 色的能效比成为了电池供电机器人的首 选控制方案。电池供电机器人的续航时间与控制单元的功耗密切相关。普通的工业计算机功耗通常在几十瓦甚至上百瓦这会大大缩短机器人的续航时间需要频繁充电严重影响工作效率。而低功耗工业主机采用低功耗处理器和高 效的电源管理技术功耗通常只有几瓦到十几瓦能够显著延长机器人的续航时间减少充电次数。除了低功耗低功耗嵌入式工控机还具有体积小巧、集成度高、无风扇散热等优点。它们采用高度集成的设计将处理器、内存、存储、接口等全部集成在一块很小的主板上可以轻松嵌入到机器人的机身内部不占用额外的空间;采用无风扇散热设计避免了风扇转动带来的噪音和振动同时也提高了设备的可靠性和寿命。我曾经遇到过一个物流园区的客户他们使用的 AGV 搬运机器人之前采用的是普通工控机作为控制核心功耗高达 50W续航时间只有 4 小时每天需要充电 6 次严重影响了物流搬运的效率。而且普通工控机体积较大占用了机器人内部大量的空间导致电池容量无法进一步提升。针对这一问题当时综合情况给客户更换了PNM-5210低功耗嵌入式工控主板。主板板载 Twin Lake/Alder Lake 系列低功耗处理器TDP 仅 15W相比原来的工控机功耗降低了 70% 以上;尺寸仅为 120×120mm非常小巧节省了机器人内部的空间使得电池容量可以提升 30%;支持 DC 9~36V 宽压供电能够适应电池电压的波动;配备 4 个独立千兆网口和多个 USB 接口可以满足 AGV 机器人的各种接口需求。改造后该 AGV 机器人的续航时间从原来的 4 小时延长到了 12 小时每天只需要充电 1 次物流搬运效率提升了 60% 以上。未来随着电池技术的不断进步和低功耗芯片的发展低功耗工控机的能效比还将进一步提高。集成了 AI 加速单元和 5G 通信模块的低功耗工业主机将能够为电池供电机器人提供更强大的功能和更长的续航时间推动移动机器人在更多领域的广泛应用。文章来源派勤电子