有外媒评论说，刚刚过去的北京冬奥会，就是一场现实版的“机器人总动员”。
从冬奥村到各比赛场馆，巡检防疫机器人、引导机器人、送餐机器人、消杀机器人等等智能又酷炫的服务机器人，在赛场内外忙碌着。
例如本次冬奥会的明星火炬手，从外观上看很像一颗冰壶。它手持燃烧着的火炬，沿冰壶赛道旋转滑入冰洞口。与此同时，水下机器人也做好了准备，它的机械臂紧紧握住火炬，不断向水陆两栖机器人靠近，并在 10 秒钟内准确接过火种，完成了传递。
与此同时， 引导机器人、递送机器人、物流机器人、炒菜机器人、送餐机器人、巡逻机器人、收银机器人......从运动员居住的奥运村到竞赛场馆，服务机器人无处不在。
如此热闹的机器人大军，指向了这样一个事实：服务机器人正在以肉眼可见的速度走进我们的生活。当然这更离不开默默支持的运动控制领域的企业。MOTEC专注运动控制领域，有着丰富的行业应用经验以及专业的技术与服务团队，为广大客户提供专业可靠的技术解决方案。
下面让我们以服务机器人底盘部分为例来为大家一起解开服务机器人的神秘面纱以及MOTEC轮毂伺服在服务机器人的使用以及它的优点。
一、服务机器人底盘-构造及功能
服务机器人是可以分为专业领域服务机器人和个人/家庭服务机器人，服务机器人的应用范围很广，主要从事维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等工作。
随着人工智能技术的突破、核心零部件成本的下降，智能服务机器人产业迎来了蓬勃发展，基于自主定位导航的机器人底盘需求也日益增大，它承载着机器人定位、导航、避障等多种功能，是机器人不可或缺的重要硬件。机器人底盘主要由摄像头传感器、激光雷达传感器、超声传感器、底盘驱动电机、电机驱动器构成。
摄像头传感器
摄像头传感器为机器人提供了视觉功能，深度摄像头传感器可侦测到位于雷达扫描平面上方的障碍物，并及时发送信号进行规避；
激光雷达传感器
激光雷达传感器是激光导航的重要核心部件，利用激光雷达传感器可时刻扫描周围环境，提供地图数据，构建精度高达2cm的地图，并基于该地图数据实现自主路径规划及导航功能；
超声传感器
超声传感器主要应用于主动防护，超声波传感器在工作时，能精准探测到玻璃、镜面等高透材质障碍物，从而在靠近这些物体前能及时避让；
底盘驱动电机
底盘驱动电机采用了轮毂电机，底盘驱动电机为机器人的行走，转向，运动等提供了基本的支持。电池采用了锂电池包，为机器人提供了基本的能量，超大的容量能够保证机器人的长时间续航。
电机驱动器
电机驱动器采用了伺服电机驱动器，是动力的核心，用来控制底盘电机高精度的行走，通过接收激光导航算法计算出来的车体下一步的目标位置，角度，速度等信息，驱动底盘电机按照设定的行进方式高精度运行等。
二、服务机器人底盘动力核心-轮毂电机
底盘驱动电机和伺服驱动器是服务机器人的动力核心，当前的服务机器人底盘电机，一般采用两种方式。
第一种是传统伺服电机电机+减速机+轮子的结构，采用了对伺服电机扭矩通过减速机放大的结构，使得即使电机在输出大转矩，其内部电流也并不需要太高，并且可以输出很大的扭矩，非常适用于大载重的AGV行业，但是用于服务机器人行业，就会显得结构复杂，并且价格优势不大。
第二种是外转子无齿轮毂电机，本身为基本组成结构为定子+编码器+轴+磁铁+钢圈+盖子+轮胎的结构。
此种属于直驱轮毂电机，且结构特点限制了转矩常数的设计范围，使得电机需要以输出高电流才能输出高转矩。
MOTEC的轮毂电机正是基于外转子无齿轮毂设计的轮毂电机，尺寸覆盖宽，从4.0寸一直到17.0寸。具有体积小、结构简单、动力响应快、成本低、易于安装等，并且MOTEC的轮毂全系集成1024线编码器，每转精度高达4096PPR，非常适用于300kg载重以下的移动机器人，如送餐机器人、清扫机器人、消毒机器人、小载重搬运机器人、分拣机器人和巡检机器人等。
三、服务机器人底盘的精准控制-MOTEC直流伺服驱动器介绍
要实现服务机器人的精准控制光有电机还是不行的，还必须要有伺服驱动器。伺服驱动器是通过接收到通信信号控制输出端旋转角度，为机器人的轮子产生比较精准的输出力矩来实现精准的运动控制，所以伺服驱动器是机器人实现运动非常关键的一部分。要想机器人更加精准的运行，选择合适的伺服驱动器非常重要。
针对于轮毂电机的高负载惯量，多电极，低速大扭矩的特性， MOTEC直流伺服驱动器针对性的使用了FOC控制算法，采用SVPWM正弦波空间矢量算法，消除了普通直流无刷电机普遍存在的低速转矩波动的缺点，让轮毂电机，即使在10rpm以下也能够平稳运行。
并且,MOTEC直流伺服器还具有以下优点：
a、控制和驱动功能集成一体，内部集成 PLC 控制器，梯形图编程使得 PLC 和伺服驱动器形成有机的整体，构建更简单强大的系统；
b、支持RS232、RS485和CAN总线通讯，支持MOTECIAN、MODBUS 和 CANOPEN 协议；
c、内置 S 曲线和 T 曲线轨迹规划功能，T曲线模式下电机可以实现多段轨迹连续运动，支持 PVT/PT 模式，支持CSP/CSV/CST 的同步控制模式；
d、兼具网络操作模式、脉冲 / 方向模式和 PLC 可编程模式（可选），支持位置控制模式、速度控制模式、模拟量控制模式和电流（转矩）控制模式，并支持各种模式之间的实时切换（静止状态）；
e、支持多组控制增益和多组速度观测器实时切换，既能加快系统的实时响应又能保证其稳定性；
f、提供上位机动态库 MotionLib 和指令集，用于上位机应用程序编写；
g、具有温度、过流、过压、欠压、位置超差、速度超差、I²T 电流限制等保护功能，可靠性高。
四、服务机器人底盘无线调试-MOTEC锂点
对于移动机器人的场合，MOTEC推出了物联网终端——锂点，利用锂点构建多台驱动器联网的无线 WIFI 调试模式，方便客户现场应用。调试效率与速度大大提高。
锂点作为一个本地通讯模块，在PC上位机软件和驱动器之间搭建信道，实现上位机软件和驱动器之间的无线通讯调试功能，方便诸如AGV等移动设备的调试。
无线调试模块-锂点无特点如下：
1、实现PC调试软件和驱动器之间通过锂点实现无线连接；
2、实现上位机和驱动器之间一对多的无线调试方式；
3、多驱动器性能指标和控制参数集成可视，方便调试和性能评估，系统优化更方便；
此外MOTEC推出的COBRA系列直流伺服，覆盖功率从50W一直到1.5KW，采用高功率密度设计，最大输出功率可达400W的COBRA4812系列驱动器，尺寸只有64*55*30，可以非常方便的安装在服务机器人底盘中，占用空间小，功能强大，广泛应用于各类服务器人中。下图为大家展示COBRA4812直流伺服驱动器与6.5寸轮毂电机的实物对比。
MOTEC直流伺服驱动器，作为服务机器人系统的动力核心。MOTEC低压智能伺服系统目前包括标准直流系列、ARES系列、COBRA系列。
直流伺服驱动器电流范围为3A~100A，可以驱动各种类型的无刷、有刷低压伺服电机；电压范围为12.5VDC~180VDC，支持主流编码器。其中ARES系列具有高稳定性，高过载能力特点，目前提供的配套电机功率范围为50W~6.7KW。3个系列驱动器均支持内置PLC、CAN总线功能；驱动器和电机均可根据用户需求进行定制。
近年来，全球服务机器人市场保持较快的增长速度，中国服务机器人存在巨大市场潜力和发展空间，成为机器人市场应用中颇具亮点的领域。
MOTEC作为一家专业专注于研发、制造运动控制领域精密控制电机及驱动、控制系统。依托超过十几年的运动控制设计和研发领域的专业经验，MOTEC为您提供高品质的创新产品和解决方案。MOTEC的产品范围涵盖标准组件、模块和子系统以及为您量身定制完整的解决方案。
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