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2020年07月01日 | Vicor电源成为机器狗“绝影”动力源
2020-07-01 来源：Vicor
纵观机器狗的发展，早期机器狗体积大、重量重、关节灵活度不够，行动受限，无法适应复杂的运行环境。值得一提的是，波士顿动力的机器狗所展现的实力毋庸置疑，具有一定行业地位。今天，中国本土崛起的高科技公司云深处科技也不甘人后，转变研发思路，以应用为导向，经过数年发展，开发出了外形灵巧、可快速移动、具有高动态平衡能力的机器狗“绝影”。
机器狗“绝影”身长85厘米，站立时身高65厘米，体重约40千克，外形更加灵巧、圆润。凭借仿生腿部设计以及更加强大的关节驱动能力，可以跃过约 40 厘米的障碍物，原地起跳高度70厘米，立定跳远距离可达 1．5米，其最高时速超过7公里。
机器狗“绝影”可以后腿发力、前腿前扑，重心上下起伏的姿态奔跑，并平稳地通过布满大块砖石的路面。同时，“绝影”具备足够的感知能力，可以顺利地找到自己的“狗窝”－－－－充电桩，趴上去为自己充电。
小心脏强动力
不同于市场上具备上百公斤的负重能力，机器狗“绝影”负重能力在10－20公斤左右。云深处总工程师李丰表示：“我们想开发一个面向行业应用、且更加轻盈的机器狗，因此搭载一些轻量的传感器和内部组件成为设计之初的必要考量，助力机器狗“绝影”实现新模态功能的Vicor DCM3623电源模块功不可没”。
机器狗“绝影”形态上的提升依赖于内部组件的尺寸及重量，由于其内部空间有限，没有更多空间用于散热。因此，高转换效率电源模块成为系统设计工程师关注的焦点。受益于Vicor DCM3623电源模块的小型化、轻重量、高转换效率等特点，使机器狗“绝影”外形变得灵巧、具备更强的灵活性成为可能，备受业界瞩目。
升级版机器狗对系统电源需求：
l 高效率；
支持系统续航能力的提高
有限的散热空间
l 小体积；
l 轻重量；
l 高散热；
锂电池（80V）为机器狗系统供电，两级转换为系统设备供电：80V锂电池电压转换为母线电压后再进行二次转换，整个功率大概在200W左右。DCM ChiP的成员DCM3623成功应用于机器狗领域而独领风骚。
DCM系列最新成员采用 ChiP （Converter housed in Package？） 封装，支持1，032W／in3无与伦比的功率密度。该DCM ChiP是一款DC－DC转换器模块，可提供一个业经验证的、比其它分立式解决方案更快的电源系统设计选项。DCM 支持宽范围、未稳压的工作输入电压，可生成一个稳压隔离式 DC 输出。DCM 采用高频率零电压开关 （ZVS） 拓扑，可在其整个输入电压范围内始终如一地提供高效率。
DCM3623主要特性：
l 更新小功率的DC／DC产品系列
l 功率：最高提供240W
l 效率：高达93％的峰值效率
l 小型化：36．38 x 22．8 x 7．26mm
l 轻重量
l ChiP封装
全自动化生产推动商业应用
需要特别提及的一点是DCM3623为首创中小功率标贴电源模块芯（SM－Chip），将芯片制造概念引入电源模块的生产，现在已经实现全自动化生产，相比于Vicor之前的半自动生产，此系列产品的价格得以大幅降低，产品一致性进一步提升，更适合规模化商业应用。
易于设计
系统工程师坦言没有更多的精力顾及更为深入的电源知识，希望复杂的功能被集成，简单而可靠的外围电路是他们选型的一个指导方针，而Vicor DCM3623电源模块恰恰满足了他们的需求：不需要复杂计算、设计和连接。可以说Vicor的设计初心就是为系统工程师考虑，一切以简化系统设计为出发点，同时电源模块的技术特性还必须满足系统运行对稳定性、可靠性的要求。
电磁兼容
“机器狗是多电机驱动协同工作的环境，电磁干扰是必须要面对的问题，但在系统验证中我们却不会为此烦恼。一方面Vicor的封装设计已经在电磁兼容方面做了深入考虑，另一方面Vicor团队和机器狗开发团队共同研发、寻找解决方案，成功的解决了浪涌、高频“叫嚣”、“嗡鸣”等噪声问题，系统的可靠性得到了充分保证”，云深处总工程师李丰表示。
在谈及机器狗的应用场景时，云深处总工程师李丰说：“机器狗在很大程度上可以替代人类做一些人类不愿意做的工作，比如巡检工作，最终，机器狗可以在难度及危险系数高的工作，比如治安排爆、矿井探察、野外探险等工作，目前此类机器狗已经成功应用于不同的客户，发挥不同的作用”
未来可期
今天我们看到，机器狗“绝影”的适应性更强，应用场景更广泛，在重量、体积、运动性能、感知能力方面都得到了进一步提升，控制算法上也取得了突破性进展，某些方面更优于波士顿动力。专注各自所长，以应用为导向，让系统应用工程师有更多的精力关注产品特性，而无需过多考虑供电系统本身，成为Vicor电源工程师矢志不渝的初心。相信随着技术合作的不断深入，实现机器狗商业化生产及应用将成为可能，云深处科技也有望成为中国协作机器人行业的领跑者。
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