隨著“懶人經(jīng)濟(jì)”快速發(fā)展，現(xiàn)在很多年輕人家中配置了智能掃地機(jī)器人產(chǎn)品，它通常具有清掃、吸塵、擦地、智能提醒等功能，通過滾刷高速旋轉(zhuǎn)形成真空，利用高速氣流將垃圾吸入，然后收集在布袋中，經(jīng)過濾網(wǎng)凈化后的空氣冷卻電動(dòng)機(jī)，并最終排出掃地機(jī)器人。操作便捷，小巧方便，成為家居重要消費(fèi)電子產(chǎn)品。

智能掃地機(jī)器人一般包括金屬材料、塑料、包材、零部件以及相關(guān)輔件等，元器件部分主要包括芯片、傳感器、電機(jī)、電子元器件、鋰電池、激光雷達(dá)、控制器、減速器、執(zhí)行器、地刷等。智能掃地機(jī)器人是由哪些產(chǎn)品組成，它通常需要哪些分立器件產(chǎn)品？本期，合科泰給大家捋一捋。

智能掃地機(jī)器人的工作原理和構(gòu)成

智能掃地機(jī)器人的核心是自主導(dǎo)航，技術(shù)壁壘是非常高的。掃地機(jī)器人的工作環(huán)境是由已知的靜態(tài)障礙物和動(dòng)態(tài)障礙物，如人、寵物等組成，自主導(dǎo)航技術(shù)涉及定位、路徑規(guī)劃算法和傳感器技術(shù)，技術(shù)的復(fù)雜性較高，非常關(guān)鍵，對(duì)產(chǎn)品性能影響巨大。掃地機(jī)器人通常有幾大模塊組成，比如機(jī)器人前端的控制模塊區(qū)，這個(gè)部分主要有電腦板塊、傳感器、電池、接線板和開關(guān)等部件，垃圾存放區(qū)，這部分主要有吸塵器、灰塵盒、毛刷、拖板和拖布等部件，產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)部件裝配區(qū)，這部分主要有電機(jī)、風(fēng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和配重部件等。這種產(chǎn)品就是一個(gè)自動(dòng)化的可移動(dòng)裝置，外佳有集塵盒的真空吸塵裝置，控制發(fā)出指令為機(jī)身設(shè)定對(duì)應(yīng)的控制路徑，讓其在室內(nèi)反復(fù)行走。

掃地機(jī)器人系統(tǒng)一般包括電池管理系統(tǒng)、電源管理、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和傳感器及信號(hào)調(diào)理、人機(jī)交互界面等。

電池管理部分可采用多節(jié)鋰電池串聯(lián)，這部分包括電池保護(hù)和充電管理，可能用到電源管理芯片和電阻電容產(chǎn)品。鋰電池為了保證電池安全和壽命，對(duì)充電過程分為四個(gè)階段，涓流充電（低壓預(yù)充）、恒流充電、恒壓充電和充電終止，配置電池電壓檢測(cè)、輸入電流限制、充電完成后關(guān)斷充電器、電池部分放電后自動(dòng)啟動(dòng)充電等功能。很多產(chǎn)品采用4.5V至24V的寬輸入輸入電壓范圍，支持1-4節(jié)的電池，可編程輸入電流限制、充電電壓、充電電流和最小系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)。合科泰產(chǎn)品1117/A-3.3線性電源IC具有穩(wěn)定的電壓調(diào)節(jié)能力，寬溫級(jí)范圍，產(chǎn)品穩(wěn)定可靠，非常適用于智能機(jī)器人產(chǎn)品。

在電池保護(hù)和電量計(jì)部分，這個(gè)可能用到專用鋰電池保護(hù)IC。根據(jù)用戶不同需求，可能包含過壓/欠壓保護(hù)，放電過流/短路保護(hù)，過溫/欠溫保護(hù)，放電過流/短路保護(hù)，電量計(jì)算，電壓電流溫度的全面的保護(hù)等功能。

在智能掃地機(jī)器人中的電源管理部分會(huì)有降壓穩(wěn)壓過程，穩(wěn)壓提供給外置模塊、傳感器以及相關(guān)邏輯電路。5V電壓經(jīng)過二級(jí)降壓到3.3V或者1.8V等，合科泰的LDO穩(wěn)壓器產(chǎn)品可幫助電路實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定降壓。在同步整流和非同步整流電路部分，橋堆以及穩(wěn)壓二極管等產(chǎn)品可以發(fā)作用。合科泰的LDO具有低噪聲和靜態(tài)電流低、低功耗以及穩(wěn)定等特點(diǎn)。

在掃地機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分，通常亦直流有刷電機(jī)和無刷電機(jī)，電機(jī)通常需要TVS管保護(hù)，對(duì)這類產(chǎn)品要求是耐壓能力大而穩(wěn)定，開關(guān)損耗小，電機(jī)部分可以用合科泰的MOS管進(jìn)行開關(guān)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制。實(shí)現(xiàn)掃地機(jī)器人的主輪的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、剎車、空擋滑行等。合科泰的HKTG40C40可滿足要求。

在傳感器和信號(hào)調(diào)理部分，智能掃地機(jī)器人通常需要實(shí)現(xiàn)避障傳感、沿墻傳感、懸崖檢測(cè)、虛擬墻檢測(cè)、碰撞傳感、里程檢測(cè)，、動(dòng)回充檢測(cè)等功能，這對(duì)于電路要求，開關(guān)速度更高頻，更快高效。

很多掃地機(jī)還需要LED驅(qū)動(dòng)和顯示部分，這也需要很多二極管和三極管產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)顯示驅(qū)動(dòng)，合科泰MMBT5551、SS34L等產(chǎn)品可以滿足。

目前，智能掃地機(jī)器人基本滿足高頻、自動(dòng)化、全面清掃等淺度清潔需求，未來有望進(jìn)一步拓寬應(yīng)用場(chǎng)景，如成為具備家庭伴侶，實(shí)現(xiàn)影音娛樂或具備家庭安全管家等功能。近年來，AIoT等技術(shù)的應(yīng)用使得掃地機(jī)器人更加智能和強(qiáng)大，清潔更加精準(zhǔn)、深度和高效，對(duì)于供應(yīng)產(chǎn)品而言，元器件產(chǎn)品需要更加小型化、智能、低功耗，滿足客戶需求。