【技术干货】自主移动机器人的互连解决方案

自主移动机器人的

互连解决方案

自主移动机器人（AMR）正在通过灵活高效地简化物料运输，从而变革物流和制造业。为了在仓库和工厂车间高效运行，AMR必须保持持续运行，承受严苛的环境条件，并最大限度地延长电池寿命，同时保持强大的无线和数据连接。这需要互连解决方案来确保电源分配安全、信号完整性，并确保通信模块不间断运行。本文将为您介绍AMR对互连解决方案的需求，以及由Molex（莫仕）所推出的相关解决方案。

适用于高效自动化的

AMR连接解决方案

自主移动机器人（AMR）必须在复杂的动态环境中运行，因此需要高效的电源管理、无缝的无线通信，以及速度快且延迟低的数据处理。这些系统还必须承受恶劣的工业条件，因此需要可靠耐用的连接，以实现始终一致的性能。要在工业环境中实现富有成果的高效运行，设计人员必须确保AMR具有较长的电池寿命、保持可靠的数据连接并达到无缝的无线性能。雷达、摄像头和激光雷达（LiDAR）传感器等先进的关键功能，可能会带来电磁干扰（EMI）和信号完整性问题，进而导致无法达到预期运行效率。要克服这些设计挑战，需要优化电源管理、数据传输和无线通信的解决方案，以支持复杂环境中的可靠性能。高效的连接和稳健的设计对于帮助AMR在宽敞的工厂车间，或恶劣环境中保持高性能运行至关重要。

从功能性来看，AMR可以拆分成以下几个子组件，包括主控制器用于处理数据并管理整体运行，电池管理用于调节充电并控制功率流，导航传感器则是使用激光雷达（LiDAR）、惯性测量单元（IMU）和全球定位系统（GPS）实现地图绘制和定位，视觉系统则是使用摄像头和深度传感器来检测障碍物，电机控制器用于控制车轮速度和运动，通信模块则提供Wi-Fi、蓝牙和5G连接，这些模块都需要稳固的互连系统来提供稳定、安全的电源与信号传输。

Molex的连接解决方案采用创新技术设计，可提高电源效率、确保信号完整性的一致性，并实现可靠的无线通信。通过提供全面的高级连接系统，Molex帮助AMR在工业应用中实现更高的生产力、可靠性和适应性。Molex的解决方案包括用于实时数据处理的板载处理器系统、用于增强电池管理的高功率母排、用于精确传感器集成的耐用型连接器，以及用于在苛刻环境中实现可靠无线通信的先进射频技术。

Molex的产品线涵盖板对板连接器、圆形连接器、信号和低功耗电缆、线对板连接器，其中的线对板连接器具有颜色编码选项、正向锁定机制、增强的触点保护和树脂增强技术，可在移动应用中实现持久耐用性。此外，Molex还提供信号线和低功耗电缆，这些电缆采用离散布线选项、坚固的包覆成型设计、预压接引线和可定制配置。这些解决方案共同为AMR提供可靠的电源管理和安全的数据传输，从而在各种工业环境中实现安全、高效和可扩展的运行。

由于牵涉到AMR的互连方案相当多，本文将重点关注在用于主控制器的Nano Fit、Micro Fit和MicroLock Plus连接器。

专为小型电源应用提供的

高性能紧凑解决方案

Molex推出的线对板Nano-Fit连接器是为小型电源应用提供的高性能紧凑解决方案。这些连接器的设计注重空间效率，通过隔离触点确保卓越的电气完整性和可靠性，有助于防止触点断裂。这些连接器具有高载流能力，提供各种配置、多种电镀和颜色编码／键控选项，是精确、空间受限的电子设计的理想之选，且与同类尺寸的连接器相比，能够传输最大的电流。Nano-Fit连接器的间距为2.50 mm，支持最高8.0A电流，线规范围包括26至20 AWG，可在-40℃至+125℃的温度范围工作。

在电子微型化快速发展的背景下，消费者日益要求在更小尺寸设备中获得更高的性能。Nano-Fit连接器采用紧凑型设计，是Fit产品系列中间距尺寸（2.50 mm）最小的连接器，额定电流为8.0A，可处理的功率高于竞争对手上限5.0A的解决方案。这些产品具有多种彩色和机械键控选项、超低插配力端子和盲插接口（BMI），有助于防止代价高昂的连接器插配事故。

端子位置保证（TPA）和连接器定位（CPA）等其他设计功能可保证安全插配，从而提高装配过程的准确性。Nano-Fit连接器设计旨在提供多功能解决方案，能有效解决和帮助防止常见的插配问题，封装小巧的同时支持高电流，可确保可靠的电气性能。具备以上组合功能的Nano-Fit连接器非常适用于微型电源应用，是寻求高效、高性能连接的工程师和设计师的首选解决方案。

Nano-Fit连接器提供BMI功能、多种机械键控和颜色编码选项，允许在同一电路中使用多个连接器，几乎不会出现交叉插配的情况。颜色编码为正确插配连接器提供直观标记，可提升装配速度。此外，Nano-Fit连接器还提供符合人体工程学的锁拴功能，在拔出时所需的按压力更小。完全隔离的触点可降低错位的风险并简化插配过程。Nano-Fit连接器提供带防刮设计的压力锁紧外壳，可实现稳固连接。此外，端子位置保证（TPA）、咔嗒声和防止锁拴功能损坏的电线卡扣，也有助于确保插配的连接器组件不会意外脱开。

兼顾功率和灵活性的

紧凑、高性能互连解决方案

考虑到由于消费者需要更小、更快、更强大的设备，Molex另一款线对板Micro-Fit连接器提供了紧凑、高性能的互连解决方案，在不影响空间或可靠性的情况下，兼顾了功率和灵活性。这些连接器还提供接地保护和无卤素组件，以满足政府对环境、健康和安全（EH&S）合规性的监管指南。Micro-Fit连接器专为耐用性和专业性而设计，其功能丰富，可实现无可比拟的设计灵活性以及出色的成本节约。Micro-Fit连接器的间距为3.00 mm，支持最高10.5A电流，线规范围包括30至18 AWG，可在-40℃至+105℃的温度范围工作。

由于需要更厚的PCB来支持更高的功率需求，并且多个信号会带来额外的复杂性，因此设计工程师寻找方法来最大限度地利用PCB空间，并克服应用中的空间限制。Micro-Fit连接器提供紧凑、高性能的互连解决方案，在不牺牲空间或可靠性的前提下，兼顾功率和灵活性。这些连接器专为耐用性和易用性而设计，具有可削减插配力的端子，可在削减的插入力下承受多达250次插配，从而延长产品寿命和加强面向装配操作员的人体工学。

Micro-Fit连接器支持各种装配要求，具有表面贴装、免焊压接式、穿孔式和变形式免焊压接端子接口（CPI）型号，提供无可比拟的设计灵活性。包括固定销钉和焊夹，提供强大的接头保持力和应力消除，以保护免受机械应力。由于不需要额外的制造工艺将产品端接到PCB上，客户可以节省大量成本。

内置盲插接口（BMI）功能允许最高2.54 mm的错位，有助于实现更顺畅、更宽容的装配过程。Micro-Fit连接器提供小尺寸外形规格，可节省大量空间，同时实现高密度电路连接，并提供多种电路尺寸和电缆长度，适用于电源应用以及板对板、线对板和线对线配置。这些连接器提供多种选项，包括免焊压接式或穿孔式表面焊接型号，可满足应用需求，实现设计灵活性。

专为空间受限和要求严苛应用

而设计的线对板连接器

Molex的线对板连接器Micro-Lock Plus连接器则采用紧凑的薄型设计，可提供可靠的性能，专为空间受限和要求严苛的应用而设计。该系列连接器巧妙地兼顾了小尺寸外形与机械和电气稳健性，可克服诸多挑战。Micro-Lock Plus连接器具有多种特性，可确保稳定的连接、提供环境保护和装配简易性，助力客户降低成本、提高效率并打造高性能且耐用的产品。Micro-Lock Plus连接器的间距为1.25mm、1.50mm、2.00mm，支持2至42个电路数，以及最高4.7A的电流与最高250V的电压。

随着各行业设备日益趋向小型化与紧凑化，设计工程师面临着在有限空间内维持可靠电气连接的巨大压力，并确保可靠性或信号完整性。Micro-Lock Plus连接器外形小巧，连接可靠性高，是应对这些挑战的理想解决方案。该系列连接器采用小间距规格和薄型设计，提供紧凑型解决方案，可确保在严苛环境中实现稳固对配、持久性能和可靠连接，尤其适用于空间受限的应用场景。

除了要考虑空间限制，设计工程师还需要能经受振动、重复使用及多重应力而不出现连接故障的连接器解决方案。Micro-Lock Plus连接器通过提供稳固对配来应对挑战，帮助防止意外断连，确保性能稳定并减少停机时间。其压力锁紧特性可确保连接器在常见产品应力下保持紧密对配，避免设备在使用过程中出现接触不良或产品故障。

设计工程师需要灵活多样的连接器选择，以适应不同的产品设计、多样的电气要求和不断演进的应用需求。选择单一可能会导致性能、装配简易性或成本效率大打折扣，进而阻碍创新并延缓产品上市时间。Micro-Lock Plus连接器系列提供丰富多样的配置，包括多种电路规格、电流额定值和外壳选择，同时可适应各种电镀选项、接线配置、TPA、灌封能力和低卤素材料、环境保护和监管要求，并能够安全处理高电流和电压水平，Micro-Lock Plus连接器提供多样的可定制特性，以及采用双接触端子设计，能够满足多样化的设计、连接安全性和可靠性需求。

结语

在自主移动机器人（AMR）系统架构日益朝向高功率密度、模块化与智能化发展的趋势下，互连解决方案已不再只是单纯的电气导通组件，而是确保电源完整性（Power Integrity）、信号完整性（Signal Integrity）与系统可靠性的关键基础。因此，选择具备高抗振动能力、优异EMI屏蔽设计与长寿命插拔特性的工业级连接器，并在设计初期即纳入热管理、机构应力与维修便利性等因素，将成为打造高可靠AMR平台的核心策略。本文所介绍的Molex互连解决方案，将可为智能物流与工业自动化场域中的自主移动机器人，提供更稳健且可扩展的系统基础。