真空吸尘器机器人使用各种各样的传感器。检测位置的“运动传感器”、识别声音的“麦克风”、检测集成箱什么时候满的“气压传感器”、检测障碍物的“超声波TOF传感器”、检测室内环境的“气体传感器和温度传感器”、检测蓄电池电流的“电流传感器”、检测角度和位置的“霍尔传感器”和“TMR传感器”等。此外，嵌入式电机控制器被设计用于小型有刷、步进或无刷电机的驱动，可在最终应用中将集成MCU用作二级微控制器。
TDK还提供附加的传感器解决方案，支持特定的应用需求。

地面类型、陡坡和障碍物检测

地板类型、陡坡和障碍物检测应用程序被开发用来展示和使用TDK的超声波飞行时间距离传感器CH101和CH201的能力。

CH101和CH201是小型化超低功率超声波飞行时间(ToF)距离传感器。 CH101和CH201分别对距离最远为1.2米和5米的目标进行精确的距离测量。传感器使用超声波脉冲回波测量，在任何照明条件下都可工作，包括全日光条件，进行不受目标颜色和光学透明度影响的距离测量，精确到毫米。传感器 宽视场(FoV)允许同时对FoV中的多个物体进行距离测量。

地板类型检测应用程序展示使用来自CH101模块的信号测量值进行的地面类型传感。该应用程序使用反射超声波信号的平均振幅来确定目标表面是“硬的”还是“软的”。

存在检测应用程序展示了如何使用运动检测来确定人和物体的存在。存在检测应用程序可以使用任何一个传感器进行监视和运行。

陡坡检测应用程序显示了使用CH101模块进行陡坡传感情况，它可以使用一个或多个CH101传感器进行配置和操作。 

上面的应用程序可用于各种机器人产品，如无人机、真空吸尘器、自主移动机器人(AMR)、类人机器人或协作机器人。

超声波传感基础知识

地面检测	障碍物检测	掉落/陡坡检测

RoboVac（软件解决方案）

RoboVac软件是专门为在真空吸尘器机器人应用中的高级6轴运动传感器ICM-42688-P开发的。它是一个利用ICM-42688-P的性能，对MEMS运动传感器已知的弱点进行补偿的启用软件。
下面是TDK RoboVac软件可实现的一些主要功能：

・ 利用ICM-42688-P高分辨率（20位）、精确采样(RTC)和稳定性(VLN)，融合6轴数据，为机器人路径规划确定精确稳定的前进方向。
・ 在机器人打开后、准备出发之前，进行初期传感器偏置校准。
・ 估计随时间和温度变化的融合降低程度，指示主机停止，进行动态校准。
・ 动态校准随时间变化的传感器偏差漂移，时刻对温度进行动态校准。

ICM-42688-P (特别适合机器人运动追踪应用的高性能6轴IMU)

• ・ 6轴MEMS运动传感器

• ・ 不同于其他任何产品，性能行业领先
  噪声、灵敏度、随时间和温度变化的偏置稳定性

• ・ 可进一步提高应用程序性能的独特功能
  与RTC同步的样本，20位ADC，最高32kHz ODR

• ・ 功耗低
  在低噪声模式下的A+G：880μA
  在低功率模式下的A: ＜50μA

• ・ 包装尺寸小
  2.5 x 3.0 x 0.91mm LGA-14

关键参数		ICM-42688-P	注释
陀螺仪	灵敏度误差（%）	±0.5	陀螺仪中最关键的参数
	灵敏度温度系数 (%/°C)	±0.005	动态温度变化范围大的应用的关键参数
	零速率偏移量(dps)	±0.5 (车载水平)	越小则越容易进行初始校准，甚至可以消除
	零速率偏移温度系数 (dps/°C)	±0.005	越小则受温度变动的影响越小
	噪声密度 (dps/√Hz)	0.0028	机器人技术应用的关键参数
加速度计	灵敏度误差（%）	±0.5
	灵敏度温度系数 (%/°C)	±0.007
	零加速度偏移量(mg)	±40 (车载水平)	越小则越容易进行初始校准，甚至可以消除
	零加速度偏移量温度系数(mg/°C)	±0.15	越小则受温度变动的影响越小
	噪声密度 (dps/√Hz)	75	机器人技术应用的关键参数

• 一般的6轴传感器融合与校准

VS

• TDK RoboVac（软件解决方案）

• ・同类最优融合

• ・使用智能校准

• ・全面技术支持
  这些都为集成和微调提供支持

• ・IMU加速计、陀螺仪和温度测量值(来自ICM-42688-P)输入到RoboVac

• ・RoboVac算法: 
  评估主机应用程序的四元数以控制机器人的移动
  校准传感器误差（偏置漂移），以保持准确的前进方向估计
  在需要新的校准时命令机器人停止
  处理数据的速率：1000Hz、200Hz、100Hz

• ・为进行可能需要的校准，主机提供机器人状态，作为给RoboVac的输入

• ・规格：≤10度/小时

• ・执行情况概述
  初始校准仅运行一次
  每5~10分钟暂停一次
  校准持续1~2秒的时间
  校准期间拒绝移动

“集尘箱满”检测

使用压力传感器 ICP-10101监测通过集尘箱的气流来估计集成箱内的粉尘水平。与集尘箱空时集尘箱内的气压相比，由于吸入灰尘增加或过滤器堵塞，气流停滞时，集尘箱内空气压力开始下降。
为了消除局部环境影响（如暖通空调），更准确地进行检测，建议使用类似的压力传感器测量外部空气压力，检测压差。

・使用压力传感器监测通过集尘箱的气流

・识别装满的集尘箱或堵塞的过滤器

・可以选择第2个压力传感器，用于消除暖通空调等的局部环境影响来改善 解决方案。

嵌入式电机控制器

来自TDK的HVC柔性伺服驱动系列产品能够经济地实现高性能紧凑型电机控制。全新的HVC4422F提供了扩展的内存，以满足OEM的诊断要求，并允许在高温环境下运行。集成MPU支持RTOS要求。HVC控制器由一个32位CPU内核(ArmCortex-M3)驱动，经济地解决了机器人市场和其他行业（工业、消费者、仪器等）日益增长的挑战。这款产品的柔性外设为直接控制有刷、步进（双相或三相）或无刷(BLDC)电机提供所有方式。

HVC系列产品还提供了一个32k字节大小的闪存程序存储器(HVC4222/4223)或64k字节闪存程序存储器(HVC4420F/4422)，在代码开发、生产升级和系统内固件更新方面具有很高的灵活性。

用于小型电机的完全集成单片电机控制解决方案单片机+驱动

• ・ 灵活用于带传感器或无传感器步进、有刷和无刷直流电机控制。

• ・ 实现复杂控制方案的高性能。

• ・ 外部组件的数量最少。

• ・ 支持系统诊断例行程序。

• ・ 开发时间短。
  ¬开发工具和应用备注易于使用
  ¬运行演示完整
  ¬固件包通过专业汽车认证
  ¬在不同应用之间简单配置和重新使用

产品	软件包	订购代码	接口	温度范围：	备注
HVC 4222F	QFN40	HVC4222F-DL	LIN, UART, SPI	-40°C - 160°C	32k闪存, 2k RAM, TA = 150 °C
HVC 4223F	QFN40	HVC4223F-DL	LIN, UART, SPI	-40°C - 150°C	32k闪存, 2k RAM, TA = 125 °C
HVC 4420F	QFN40	HVC4420F-DL	LIN, UART, SPI	-40°C - 150°C	64k闪存, 4k RAM 集成MPU TA = 125 °C
HVC 4422F	QFN40	HVC4422F-DL	LIN, UART, SPI	-40°C - 160°C	64k闪存, 4k RAM 集成MPU TA = 150 °C

用于机器人技术的温度传感器

在机器人技术中，TDK的传感器用于监测温度，这对控制各种功能至关重要。
TDK通过广泛的产品组合对高精度的温度检测提供支持。

带引线的NTC元件
可提供高可靠玻璃封装的NTC元件，有响应时间短的径向引线型和易于处理的刚性轴向引线型。另外，还可选择NTC头涂层、高绝缘防潮引线，以及有利于简化安装工艺的引线加工。

可结合的NTC芯片
可结合的NTC芯片旨在用于半导体器件，其中，电线结合用于给固定电池状态和机器人产品的电机控制器充电。这些传感器直接安装在智能电源模块中，监测电源半导体连接点的温度。

	玻璃封装		树脂涂层		可接合
类型	径向引线	轴向引线	微传感器	全新迷你传感器	芯片
图片
类型 (零件编号)	G15*0/G15*1 (B575*0G1*/B575*1G1*)	NTCDS/NTCDA /NTCDE/NTCDZ	S864 (B57864S*)	L862 (开发中)	S860 (B57860S*)
特点	响应时间非常短 尺寸小	硬质引线，容易操作	耐湿性改善 响应时间短	无引线 温度容许差小 长期稳定性极强 耐热冲击性强	无引线 获得UL认证（E69802） 上下表面金属镀层（金或银） 有高耐温性等级
温度范围	-40 °C 至 300 °C	-40 °C 至 250 °C	-55 °C 至 155 °C	-55 °C 至 155 °C	-40 °C 至 150 °C
引线	杜美丝（包铜FeNi） 用于的电气绝缘，玻璃主体和引线可选绝缘涂层，（G15*1）,最高到260oC 可选引线间距	镀镍CP线，可提供镀锡线 可选引线折弯（NTCDA、NTCDE） 绝缘或减少应力的可选涂层（NTCDZ），最高到160oC	绝缘镀银镍线 AWG30	绝缘镀银镍线	无引线 可接合NTC芯片
包装	散装、编带	散装、编带折叠	散装	散装、编带	胶带上 (在8英寸框内)

多层芯片NTC
SMD芯片NTC对车载温度检测和温度补偿非常理想，有3216到0402的尺寸系列。也适用于导电粘合剂。
>>链接至芯片NTC热敏电阻选择指南

温度传感器组件/系统
为了直接或间接地通过IGBT、电容器、机器人技术中的线圈等散热来监测温度，拧入式或旋入式传感器是很成熟的解决方案，因为它们可以很容易地安装到专用组件上。并且气温传感器可以很好地检测冷却空气温度，改变冷却风扇的方向。
除了标准零件编号，关于NTC特性安排、引线长度/端子处理等事宜，请与我们联系。

	拧入式传感器	旋入式传感器		气温传感器		盒式传感器
类型	K45	M703/M1703	NTCGP(接线片)	M500	NTCGP(树脂封装)	NTCRP
图片
特点	NTC热敏电阻封装在拧入式铝壳中 绝缘电压Vins >2500Vac/1s 通过拧入式外壳相形成好的热耦合（M3螺纹） 镀锡黄铜引线 符合RoHS	NTC热敏电阻封装在带电缆出口的金属标签盒中 绝缘电压Vins>2700Vac/1s（根据要求可以更高） 通过金属标签形成良好的热耦合 快速简单的旋入式安装 符合RoHS	环氧树脂封装的NTC热敏电阻连接到金属接线片 可使用紧固螺钉固定，可对安装表面进行稳定的温度检测。 静油中的响应时间最长为6秒。 不含铅 符合RoHS	带环氧树脂封装的热敏电阻和聚氯乙烯绝缘线 气流中的响应时间约为20秒 绝缘电压Vins>1250Vac/1s 符合RoHS	用环氧树脂封装的NTC热敏电阻 镀锡并列聚氯乙烯绝缘线 静油中的响应时间最长为6秒。 不含铅 符合RoHS	用玻璃封装的NTC热敏电阻被装在很小的树脂外壳中 在恶劣的环境下具有优良的高可靠性 运行温度高达200℃ 不含铅 符合RoHS
温度范围	-10 °C 至 +125 °C	M703: -20°C 至 125°C M1703: -10°C 至 260°C (传感器头)	-40 °C 至 +125 °C	-30 °C 至 +100 °C	-55 °C 至 +105 °C	-40 °C 至 +200 °C
标准尺寸

RoboKit

TDK RoboKit是一个全新的开发工具包，可实现TDK专门为机器人技术市场设计的解决方案的无缝集成。
RoboKit集成了很多关键TDK产品，如ICM-42688-P6轴惯性测量单元(IMU)、 ICP-10111电容式气压传感器、 ICS-43434多模数字麦克风、CH101和CH201超声波飞行时间(ToF)传感器、Micronas电机控制器、角度传感器和压力传感器。
TDK提供满足机器人技术市场的严格需求的解决方案，如：除了使用Micronas电机控制器进行的机器人联合控制，还有使用InvenSense IMU和RoboVac软件、小于每小时10度的前进方向精度；来自Coursa Drive、已做好市场准备的惯性导航系统(INS)；使用Chirp超声波ToF传感器、在所有照明条件下检测任何颜色物体的强大障碍物检测能力。还包括一个温度传感器和一个磁力计。
TDK RoboKit软件还与领先的操作系统ROS集成到了一起。现在可提供用于IMU和超声波距离传感器的带ROS的驱动程序。