與Visionix標(biāo)準(zhǔn)組件解決方案相比,開發(fā)適用于眼科設(shè)備的定制電路板具有多項優(yōu)勢,可以將兩塊電路板的功能無縫集成到一塊電路板上。
傳統(tǒng)的眼科檢查非常耗時,而且需要依賴患者的主觀判斷來確定使用鏡片后視力是否得到改善。以色列公司Visionix于2008年設(shè)計的自動診斷設(shè)備L80 +則攻克了這一難題,能夠在測量患者眼睛反射動作后的幾秒鐘內(nèi)提供準(zhǔn)確客觀的數(shù)據(jù)。
該設(shè)備存儲有數(shù)千名醫(yī)生的評估結(jié)果,并以此作為診斷模式,因此在評估客觀結(jié)果時,其豐富經(jīng)驗和出眾精度均遠(yuǎn)超單個醫(yī)生所能達(dá)到的水平。雖然仍然需要運用醫(yī)學(xué)知識來確定治療方案,但這種診斷設(shè)備能夠為咨詢和治療方案提供可靠的判斷依據(jù)。因此,Visionix L80 +既可運用于醫(yī)療實踐中,也能在眼鏡店中大顯身手。
由于設(shè)備運用測量數(shù)據(jù)進行校正,因此具有非常高的精度。為確保達(dá)到這種精度水平,Visionix使用步進電機和無刷直流電機來控制頦托和激光器的運動。設(shè)備所用的全部六個電機軸均通過同一個控制模塊控制,即定制的TMCM-VI-802模塊。
單一定制電路板,集成所有功能
控制五個步進電機和一個BLDC電機所需的所有組件均集成于一塊PCB上,其中兩個步進電機軸為低電流軸,用于驅(qū)動相電流最高達(dá)1A的電機,還有兩個軸則可驅(qū)動相電流最高達(dá)3A的電機。該電路板以標(biāo)準(zhǔn)解決方案的構(gòu)建模塊為基礎(chǔ),是借助定制電機控制和運動控制解決方案提高成本效益的典型示例,可通過對標(biāo)準(zhǔn)解決方案的優(yōu)化,有效節(jié)省時間、節(jié)約成本、降低風(fēng)險。
所以面臨的難題
開發(fā)眼科設(shè)備需要使用5個步進電機和1個BLDC電機軸。設(shè)備原型最初采用Trinamic的標(biāo)準(zhǔn)解決方案——TMCM-610(可驅(qū)動多達(dá)6個步進電機)和TMCM-170 BLDC模塊(一種圓形堆疊模塊,可直接安裝在電機上)。但是,由于無需將BLDC驅(qū)動模塊安裝在電機上,Visionix要求Trinamic從生產(chǎn)方面入手優(yōu)化該原型,將所有軸的控制均集成于一塊電路板上。
開發(fā)過程中,Trinamic與Visionix緊密合作以滿足客戶需求,確保為客戶定制的解決方案與小批量生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品并行開發(fā)。這是一種常見的操作方法,即先使用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品制作原型和進行小批量生產(chǎn),然后用經(jīng)過優(yōu)化、經(jīng)濟高效的解決方案投入量產(chǎn)。
【左圖:Trinamic TMCM-170】,【中圖:Trinamic TMCM-610】,【右圖:TMCM-VI-802將TMCM-170和TMCM-610的功能集于一身】
集成領(lǐng)域的專家
定制TMCM-VI-802的特別之處在于,它將步進電機和BLDC電機控制集成于一塊板上。每個電機類型均配備一個處理器,所有連接和布線只需進行一次,因此可降低成本、工作量以及出錯的可能性。此外,電路板形狀可根據(jù)具體應(yīng)用量身定制,以解決Visionix工程師所面臨的空間有限問題。
最重要的是,由Trinamic工程師團隊負(fù)責(zé)應(yīng)用的運動控制組件部分,而客戶自己的工程師團隊就能集中精力關(guān)注L80 +的核心部分,并優(yōu)化應(yīng)用層和軟件。正因如此,L80 +得以成為性能出眾的突破性設(shè)備,有助于在簡化眼科檢查的同時,提高檢查精度。
加快創(chuàng)新,先人一步
這些優(yōu)勢不僅可以推動眼科設(shè)備的發(fā)展,還能幫助工程團隊擺脫第四次工業(yè)革命所導(dǎo)致的日益增加的諸多限制。Klaus Schwab表示:“目前的突破速度可謂前所未有?!币虼?,要想在競爭中始終先人一步,就必須堅持快速創(chuàng)新。正如Visionix一樣,在緊張的開發(fā)周期內(nèi)借助Trinamic的專業(yè)知識來解決復(fù)雜的運動控制難題。”
這樣做不僅可縮短開發(fā)時間、降低成本和風(fēng)險,還能增加產(chǎn)品在其生命周期內(nèi)的盈利能力。尤其是在醫(yī)療、機器人和航空航天領(lǐng)域,率先進入市場可以使產(chǎn)品更早被客戶所熟知,從而提高客戶忠誠度。當(dāng)然,這也意味著定制解決方案必須是可靠且完整的解決方案。因此,低電流軸和高電流軸或是BLDC控制等組件并非是Trinamic近期開發(fā)的產(chǎn)品。
相反,組成該解決方案的各個模塊均是在眾多設(shè)計和應(yīng)用中久經(jīng)驗證的成熟產(chǎn)品。因此,在將軟件調(diào)整為新的布局之后,工程師團隊能夠在盡可能短的時間內(nèi)打造出符合客戶需求的定制解決方案。