2 更改通信接口時需要了解的系統(tǒng)挑戰(zhàn)

由于不同的子系統(tǒng)要求，諸如機器人等復(fù)雜系統(tǒng)需要支持多個通信接口，并且可能會混合使用不同接口。圖 2-1 顯示了一個分散式機器人系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有多條通信接口路徑，每條路徑的規(guī)格都不相同。

從這些接口更改為 SPE 有助于機械尺寸測量和降低總體系統(tǒng)成本。然而，SPE 還需要確保實現(xiàn)必要的計時性能。

圖 2-1 中的綠線表示通信接口，該接口通常采用實時協(xié)議，來確保通信的確定性和高數(shù)據(jù)傳輸速率。藍線表示電機驅(qū)動編碼器接口，該接口通常使用基于 RS-485 的專有數(shù)字協(xié)議或模擬編碼器接口來實現(xiàn)。

機器人的內(nèi)部通信路徑在靠近電機開關(guān)相位的位置運行。此實現(xiàn)可以減少電纜數(shù)量并降低機器人中的功率級別，同時還無需在機器人關(guān)節(jié)處進行冷卻。然而，將電力電子裝置移至機械手內(nèi)可能會在系統(tǒng)的通信接口中產(chǎn)生連續(xù)噪聲。這反過來又會帶來新的挑戰(zhàn)，即，由于所選接口或設(shè)計的噪聲性能不佳而導(dǎo)致通信數(shù)據(jù)丟失。在 SPE 中，高噪聲環(huán)境下的性能在很大程度上取決于所選 PHY 去耦類型。節(jié) 4 說明了電流去耦和電容去耦。如前所述，另一個挑戰(zhàn)是機械手不斷地移動電纜的位置，隨著時間的推移會損壞電纜。

電池供電型機器人還可以從使用 SPE 實現(xiàn)電纜數(shù)量減少中受益，因為這樣可以減輕重量、提高系統(tǒng)效率并更大限度地延長充電間隔時間（延長電池壽命）。