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智能扫地机器人需要用小型直流电机驱动来完成扫地、拖地、吸尘、感应等多种功能,不同功能对微电机的要求也不一样,如吸尘功能需要高转速电机,扫地、吸尘、除尘、感应等功能都不一样,不同的功能需要高转速电机来完成。
智能扫地机器人驱动电机除了吸尘电机以外,还需要具有减速功能以提升扭力才能更好地驱动,驱动电机一般采用有刷直流电机,无刷直流电机、中空杯电机、步进电机等,大多数的齿轮减速器都是平行齿轮箱或行星齿轮减速器来提升输出扭力。智能扫地机器人对微电机的要求是噪音小,扭力大,需要防止毛发等缠绕进入马达并达到使用寿命要求。
下面介绍一些常见的智能扫地机器人电机的优缺点。
1.带刷直流电动机。
其中至少要使用3~5个有刷直流电动机,有刷直流电动机属于直流电机,其结构是在定子上安装固定主磁极和电刷,转子上装有电枢绕组和换向器。交流电流中的电能通过电刷进入换向器绕组,并产生电枢电流,由电枢电流产生的磁场会与主磁场相互作用,产生电磁转矩,使得微电机转动,负载。普通扫地机器人的电压为12V,对于有刷直流电动机,其优点是价格低廉、控制简便、启动转矩大,缺点是使用寿命短,一般而言,连续运行时间仅为数百小时左右,其次是噪声过大,转速较高的噪声会较大,但不会超过50dB。
2.无刷直流电动机。
无刷式直流电动机和有刷直流电动机的区别是,在结构上没有电刷和换向器,因为没有电刷或换向器摩擦,使其使用寿命达到几千小时,噪声也会较小,但由于没有电刷和换向器,需要用电子换向来使电机转动,这将导致控制调速更为复杂,成本较高,刷直流电动机通常是刷直流电动机的1~3倍。
3.空心杯直流电动机。
中空杯式直流电动机在结构上与其它直流电动机有很大不同,它取消了普通直流电芯的铁芯转子结构,具有突出的节能性能。控制方便灵敏、操作稳定,该结构彻底消除了普通微型直流电机因铁芯转子形成涡流而引起的各种机械能损耗,微电机的体积和重量也减小。中空杯式直流电动机又分有刷型和无刷型。