表1.2 irobot roomba和neato扫地机器人性能对比[2]。

公司 irobot roomba neato 对比

核心技术 iAdapt 谷歌的无人驾驶专利

清扫速度 0.25m2/分 1.33m2/分 Neato优

角落清洁 有专门的边刷 直角机身适应 Irobot优

一次清扫面积 120-180m2 120-180m2 相当

边界限制 虚拟墙或虚拟灯塔 无需供电的边界磁条 Neato优

防跌落和自动充电 有 有 相当

第2章 智能车硬件设计与组装

智能车的主要硬件模块可大致分为电机驱动模块、电池和电源模块、电机部分、各类传感器、主控芯片、通信模块。以下我将列举各个模块选型时的各自优缺点。

2.1电机驱动模块选则

  主控芯片产生的脉冲宽度调制信号（下文均简称pwm波）需要经过驱动方能控制电机转速，主流的方式是H桥。原理如下：H桥由4个全控器件（MOS管或IGBT）构成形如字母“H”当TA、TD触发导通时电机正转，TB、TD导通时电机反转。由于电机是感性负载一般在四个全控器件上需要反向并联续流二极管。并且要严禁TA、TC以及TB、TD之间直通否则将会发生短路。

 关于H桥驱动器市场上有许多集成芯片比如bts7960半桥（只有H桥一侧单片只能使电机一个方向旋转），LM298，东芝公司的TB6621等。或者是我们自己用mos管搭建全桥电路。两种方案对比如下：

方案一：采用两片bts7960构成全桥。电路简单，节约研发时间。但是驱动功率较小,源!自&优尔*文,论/文]网[www.youerw.com，并且在大功率下效率较低。低效率是许多集成驱动芯片的问题。

方案二：使用4个mos管自行搭建，电路较为复杂，研发的成本很大。但是可以驱动功率很大的电机并且效率较高。

最终我们带着试试的想法采用方案二，因为之前长期使用集成驱动器，我们团队也想在这次设计中学习电力电子的相关知识。

2.2电池与电源模块选择

电源的可靠能够稳定地保障智能车的运行。经过调查目前主流的机器人或模型电池有以下三种：镍铬电池、镍氢电池、锂电池