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(xiàng)優(yōu)勢(shì)，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(shí)，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(jì)的自動(dòng)診斷設(shè)備L80 +則攻克了這一難題，能夠在測(cè)量患者眼睛反射動(dòng)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(chǔ)有數(shù)千名醫(yī)生的評(píng)估結(jié)果，并以此作為診斷模式，因此在評(píng)估客觀結(jié)果時(shí)，其豐富經(jīng)驗(yàn)和出眾精度均遠(yuǎn)超單個(gè)醫(yī)生所能達(dá)到的水平。雖然仍然需要運(yùn)用醫(yī)學(xué)知識(shí)來確定治療方案，但這種診斷設(shè)備能夠?yàn)樽稍兒椭委煼桨柑峁┛煽康呐袛嘁罁?jù)。因此，Visionix L80 +既可運(yùn)用于醫(yī)療實(shí)踐中，也能在眼鏡店中大顯身手。 由于設(shè)備運(yùn)用測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)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(jìn)電機(jī)和無刷直流電機(jī)來控制頦托和激光器的運(yùn)動(dòng)。設(shè)備所用的全部六個(gè)電機(jī)軸均通過同一個(gè)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(gè)步進(jìn)電機(jī)和一個(gè)BLDC電機(jī)所需的所有組件均集成于一塊PCB上，其中兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)軸為低電流軸，用于驅(qū)動(dòng)相電流最高達(dá)1A的電機(jī)，還有兩個(gè)軸則可驅(qū)動(dòng)相電流最高達(dá)3A的電機(jī)。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(jī)控制和運(yùn)動(dòng)控制解決方案提高成本效益的典型示例，可通過對(duì)標(biāo)準(zhǔn)解決方案的優(yōu)化，有效節(jié)省時(shí)間、節(jié)約成本、降低風(fēng)險(xiǎn)。

挑戰(zhàn)

開發(fā)眼科設(shè)備需要使用5個(gè)步進(jìn)電機(jī)和1個(gè)BLDC電機(jī)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(dòng)多達(dá)6個(gè)步進(jìn)電機(jī)）和TMCM-170 BLDC模塊（一種圓形堆疊模塊，可直接安裝在電機(jī)上）。但是，由于無需將BLDC驅(qū)動(dòng)模塊安裝在電機(jī)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(jìn)行小批量生產(chǎn)，然后用經(jīng)過優(yōu)化、經(jīng)濟(jì)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(jìn)電機(jī)和BLDC電機(jī)控制集成于一塊板上。每個(gè)電機(jī)類型均配備一個(gè)處理器，所有連接和布線只需進(jìn)行一次，因此可降低成本、工作量以及出錯(cuò)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(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)應(yīng)用的運(yùn)動(dòng)控制組件部分，而客戶自己的工程師團(tuán)隊(duì)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(jiǎn)化眼科檢查的同時(shí)，提高檢查精度。

加快創(chuàng)新，先人一步

這些優(yōu)勢(shì)不僅可以推動(dòng)眼科設(shè)備的發(fā)展，還能幫助工程團(tuán)隊(duì)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(jìng)爭(zhēng)中始終先人一步，就必須堅(jiān)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(shí)來解決復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制難題。 ” 這樣做不僅可縮短開發(fā)時(shí)間、降低成本和風(fēng)險(xiǎn)，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(jī)器人和航空航天領(lǐng)域，率先進(jìn)入市場(chǎng)可以使產(chǎn)品更早被客戶所熟知，從而提高客戶忠誠(chéng)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(gè)模塊均是在眾多設(shè)計(jì)和應(yīng)用中久經(jīng)驗(yàn)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(tuán)隊(duì)能夠在盡可能短的時(shí)間內(nèi)打造出符合客戶需求的定制解決方案。

審核編輯 ：李倩