Vicor電源模塊成為機器狗“絕影”動(dòng)力源

縱觀(guān)機器狗的發(fā)展，早期機器狗體積大、重量重、關(guān)節靈活度不夠，行動(dòng)受限，無(wú)法適應復雜的運行環(huán)境。值得一提的是，波士頓動(dòng)力的機器狗所展現的實(shí)力毋庸置疑，具有一定行業(yè)地位。今天，中國本土崛起的高科技公司云深處科技也不甘人后，轉變研發(fā)思路，以應用為導向，經(jīng)過(guò)數年發(fā)展，開(kāi)發(fā)出了外形靈巧、可快速移動(dòng)、具有高動(dòng)態(tài)平衡能力的機器狗“絕影”。

機器狗“絕影”身長(cháng)85厘米，站立時(shí)身高65厘米，體重約40千克，外形更加靈巧、圓潤。憑借仿生腿部設計以及更加強大的關(guān)節驅動(dòng)能力，可以躍過(guò)約 40 厘米的障礙物，原地起跳高度70厘米，立定跳遠距離可達 1.5米，其最高時(shí)速超過(guò)7公里。

機器狗“絕影”可以后腿發(fā)力、前腿前撲，重心上下起伏的姿態(tài)奔跑，并平穩地通過(guò)布滿(mǎn)大塊磚石的路面。同時(shí)，“絕影”具備足夠的感知能力，可以順利地找到自己的“狗窩”----充電樁，趴上去為自己充電。

小心臟強動(dòng)力

不同于市場(chǎng)上具備上百公斤的負重能力，機器狗“絕影”負重能力在10-20公斤左右。云深處總工程師李豐表示：“我們想開(kāi)發(fā)一個(gè)面向行業(yè)應用、且更加輕盈的機器狗，因此搭載一些輕量的傳感器和內部組件成為設計之初的必要考量，助力機器狗“絕影”實(shí)現新模態(tài)功能的Vicor DCM3623電源模塊功不可沒(méi)”。

機器狗“絕影”形態(tài)上的提升依賴(lài)于內部組件的尺寸及重量，由于其內部空間有限，沒(méi)有更多空間用于散熱。因此，高轉換效率電源模塊成為系統設計工程師關(guān)注的焦點(diǎn)。受益于Vicor DCM3623電源模塊的小型化、輕重量、高轉換效率等特點(diǎn)，使機器狗“絕影”外形變得靈巧、具備更強的靈活性成為可能，備受業(yè)界矚目。

升級版機器狗對系統電源需求:

●   高效率；

   ·   支持系統續航能力的提高

   ·  有限的散熱空間

●   小體積；

●   輕重量；

●   高散熱；

鋰電池（80V）為機器狗系統供電，兩級轉換為系統設備供電：80V鋰電池電壓轉換為母線(xiàn)電壓后再進(jìn)行二次轉換，整個(gè)功率大概在200W左右。DCM ChiP的成員DCM3623成功應用于機器狗領(lǐng)域而獨領(lǐng)風(fēng)騷。

DCM? 系列最新成員采用 ChiP (Converter housed in Package?) 封裝，支持1,032W/in3無(wú)與倫比的功率密度。該DCM ChiP是一款DC-DC轉換器模塊，可提供一個(gè)業(yè)經(jīng)驗證的、比其它分立式解決方案更快的電源系統設計選項。DCM 支持寬范圍、未穩壓的工作輸入電壓，可生成一個(gè)穩壓隔離式 DC 輸出。DCM 采用高頻率零電壓開(kāi)關(guān) (ZVS) 拓撲，可在其整個(gè)輸入電壓范圍內始終如一地提供高效率。

DCM3623主要特性：

●   更新小功率的DC/DC產(chǎn)品系列

●  功率：最高提供240W

●   效率：高達93%的峰值效率

●   小型化：36.38 x 22.8 x 7.26mm

●   輕重量

●   ChiP封裝

全自動(dòng)化生產(chǎn)推動(dòng)商業(yè)應用

需要特別提及的一點(diǎn)是DCM3623為首創(chuàng )中小功率標貼電源模塊芯（SM-Chip），將芯片制造概念引入電源模塊的生產(chǎn)，現在已經(jīng)實(shí)現全自動(dòng)化生產(chǎn)，相比于Vicor之前的半自動(dòng)生產(chǎn)，此系列產(chǎn)品的價(jià)格得以大幅降低，產(chǎn)品一致性進(jìn)一步提升，更適合規?；虡I(yè)應用。

易于設計

系統工程師坦言沒(méi)有更多的精力顧及更為深入的電源知識，希望復雜的功能被集成，簡(jiǎn)單而可靠的外圍電路是他們選型的一個(gè)指導方針，而Vicor DCM3623電源模塊恰恰滿(mǎn)足了他們的需求：不需要復雜計算、設計和連接?？梢哉f(shuō)Vicor的設計初心就是為系統工程師考慮，一切以簡(jiǎn)化系統設計為出發(fā)點(diǎn)，同時(shí)電源模塊的技術(shù)特性還必須滿(mǎn)足系統運行對穩定性、可靠性的要求。

電磁兼容

“機器狗是多電機驅動(dòng)協(xié)同工作的環(huán)境，電磁干擾是必須要面對的問(wèn)題，但在系統驗證中我們卻不會(huì )為此煩惱。一方面Vicor的封裝設計已經(jīng)在電磁兼容方面做了深入考慮，另一方面Vicor團隊和機器狗開(kāi)發(fā)團隊共同研發(fā)、尋找解決方案，成功的解決了浪涌、高頻“叫囂”、“嗡鳴”等噪聲問(wèn)題，系統的可靠性得到了充分保證”，云深處總工程師李豐表示。

在談及機器狗的應用場(chǎng)景時(shí)，云深處總工程師李豐說(shuō)：“機器狗在很大程度上可以替代人類(lèi)做一些人類(lèi)不愿意做的工作，比如巡檢工作，最終，機器狗可以在難度及危險系數高的工作，比如治安排爆、礦井探察、野外探險等工作，目前此類(lèi)機器狗已經(jīng)成功應用于不同的客戶(hù)，發(fā)揮不同的作用” 

未來(lái)可期

今天我們看到，機器狗“絕影”的適應性更強，應用場(chǎng)景更廣泛，在重量、體積、運動(dòng)性能、感知能力方面都得到了進(jìn)一步提升，控制算法上也取得了突破性進(jìn)展，某些方面更優(yōu)于波士頓動(dòng)力。專(zhuān)注各自所長(cháng)，以應用為導向，讓系統應用工程師有更多的精力關(guān)注產(chǎn)品特性，而無(wú)需過(guò)多考慮供電系統本身，成為Vicor電源工程師矢志不渝的初心。相信隨著(zhù)技術(shù)合作的不斷深入，實(shí)現機器狗商業(yè)化生產(chǎn)及應用將成為可能，云深處科技也有望成為中國協(xié)作機器人行業(yè)的領(lǐng)跑者。