移動(dòng)機(jī)器人控制器，可靠穩(wěn)定的硬件是基石 — 寬溫設(shè)計(jì)

導(dǎo)航控制器是移動(dòng)機(jī)器人（AGV/AMR）最主要的核心部件，是整個(gè)車體的大腦，關(guān)系到車體的可靠穩(wěn)定、性能指標(biāo)和安全性。在導(dǎo)航控制器的各種性能中，除了硬件層面的防護(hù)等級(jí)、嵌入式層面、算法層面等基本的指標(biāo)，還值得關(guān)注的是寬溫的指標(biāo)，那么寬溫的指標(biāo)是否是如今移動(dòng)機(jī)器人（AGV/AMR）重要的指標(biāo)，達(dá)到-40~80℃是否必要？

移動(dòng)機(jī)器人(AGV/AMR)應(yīng)用環(huán)境

移動(dòng)機(jī)器人（AGV/AMR）現(xiàn)如今應(yīng)用非常廣泛，既有-40℃及以上的速凍冷庫(kù)、深冷庫(kù)場(chǎng)景，也有55~65℃及以上的塑料生產(chǎn)、橡膠、鋼鐵冶金場(chǎng)景，在這些溫度較高或較低的應(yīng)用環(huán)境下，控制器能否長(zhǎng)期正常穩(wěn)定的運(yùn)行就顯得十分的重要了。

中國(guó)的地理環(huán)境

中國(guó)是一個(gè)幅員遼闊的國(guó)家，中國(guó)最南端最高溫度可達(dá)47.6℃，最北端最低溫度低至-31.3℃。既有像海上采油采氣平臺(tái)這樣潮濕晝夜溫差不大的環(huán)境，也有像在沙漠、戈壁的航天發(fā)射中心這樣晝夜溫差極大的環(huán)境。

10℃法則

環(huán)境溫度每提高（改變）10℃,元器件壽命明顯降低。
在機(jī)械方面，由于產(chǎn)品由不同的材料組成，材料膨脹系數(shù)的差異產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，在承受高低溫雙向變化的熱應(yīng)力時(shí)，應(yīng)力差變化在結(jié)合部產(chǎn)生有效作用，使缺陷暴露；
在物理化學(xué)方面，產(chǎn)品中的橡膠和有機(jī)塑料等材料在低溫時(shí)變硬發(fā)脆，高溫時(shí)軟化松弛，超出使用溫度范圍時(shí)，其機(jī)械性能和抗減振特性均會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致產(chǎn)品失效；

在電氣性能方面，高溫能夠?qū)е码娐钒l(fā)生溫漂，增大電路發(fā)熱量，加速絕緣體的老化甚至熱擊穿，影響半導(dǎo)體器件如三級(jí)管的放大倍數(shù)和穿透電，從而造成產(chǎn)品失效。

由于現(xiàn)代電子設(shè)備所用的電子元器件的密度越來(lái)越高, 這將使元器件之間通過(guò)傳導(dǎo)、輻射和對(duì)流產(chǎn)生熱耦合。熱應(yīng)力已經(jīng)成為影響電子元器件失效率的最重要的因素之一。為了達(dá)到預(yù)期的可靠性目的，必須將元器件的溫度適應(yīng)性達(dá)到更高的水平。

無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì),

適應(yīng)-40~80℃寬溫的MRC5000

MRC5000在設(shè)計(jì)之初也遇到了很大的難題。一方面要滿足IP65的防護(hù)指標(biāo)，不能留有縫隙等用于散熱，同時(shí)還要滿足運(yùn)行slam算法、運(yùn)動(dòng)控制算法、運(yùn)動(dòng)分解算法，內(nèi)置地圖任務(wù)路徑等一系列運(yùn)算需求，而產(chǎn)生大量的熱量。溫度對(duì)元器件失效率的影響很大，對(duì)微電路來(lái)說(shuō)，溫度升高10℃–20℃約使溫度應(yīng)力系數(shù)增加一倍。為了保證器件在寬溫環(huán)境中具有足夠的使用壽命，需要進(jìn)行降額設(shè)計(jì)、熱設(shè)計(jì)；另外為了降低溫度引發(fā)元器件參數(shù)漂移的影響還需要進(jìn)行容差分析。

散熱之三種武器

熱傳遞的方式：傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射。一般來(lái)說(shuō)，這三種形式在電子系統(tǒng)的熱傳輸中所占的比例分別為60％、20％、20％。經(jīng)過(guò)上萬(wàn)次的測(cè)試，最終選定了采用特殊合金做散熱底板的方式，達(dá)成了工業(yè)級(jí)寬溫要求。