Como escolher o hardware para robôs exoesqueletos?
Recentemente, o Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação emitiu o"Opiniões Orientadoras sobre o Desenvolvimento Inovador de Robôs Humanoides", e o aviso do Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação sobre a emissão do"Opiniões Orientadoras sobre o Desenvolvimento Inovador de Robôs Humanoides"levou a indústria doméstica de robôs humanoides ao clímax. Nos últimos anos, muitas empresas e instituições nacionais e estrangeiras lançaram seus próprios produtos. Cada produto é diferente, incluindo híbridos hidráulicos e eletromecânicos puros, todos com suas próprias características.
Existem muitas classificações de exoesqueletos: exoesqueletos vestíveis, exoesqueletos de reabilitação, exoesqueletos flexíveis e exoesqueletos motorizados. Atualmente, os dois primeiros tipos que podem ser vistos no mercado são a maioria, e o grau de comercialização também é relativamente alto; os dois últimos são principalmente para reservas de pesquisa e tecnologia.
Como os robôs humanoides são divididos em parte superior do corpo e parte inferior do corpo, a parte superior do corpo geralmente não tem requisitos muito altos de velocidade e poder explosivo, e não é muito diferente das articulações industriais comuns. Então, vamos nos concentrar na parte inferior do corpo. Cada projeto tem requisitos dinâmicos diferentes para robôs, mas todos eles esperam ser como humanos, correndo, saltando em altura, saltando em distância e, ocasionalmente, fazendo um backflip. Isso coloca requisitos muito altos nas articulações, exigindo que as articulações sejam o mais leves possível, ao mesmo tempo em que atendem à condição de torque suficiente, ou seja, a densidade de potência é alta o suficiente. Isso coloca requisitos relativamente altos em cada componente-chave. As articulações são geralmente compostas de motores, redutores, codificadores e drivers.
Primeiro, Motores
1. motor de torque sem moldura
O motor de acionamento direto do rotor interno é leve e compacto em tamanho. Ele tem um torque relativamente grande do mesmo tamanho e é mais adequado para juntas de robôs. Esta é uma solução relativamente nova e também relativamente avançada. No entanto, o custo do protótipo é um pouco alto, e o preço do lote é mais apropriado.
2. Motor de disco de rotor externo
O motor de rotor externo é uma solução mais antiga e foi a primeira solução usada. Como esse tipo de motor é fácil de integrar, mas o torque insuficiente é a maior desvantagem, poucos produtos de segunda geração de fabricantes começaram a ser substituídos por motores de torque sem moldura.
Segundo, Redutores
A maioria dos redutores atualmente em uso são redutores harmônicos. Atualmente, o Lvdi doméstico com desempenho de custo relativamente alto é usado. O melhor é o Harmonic Drive, mas esse tipo de custo será relativamente alto.
Terceiro, os motoristas
Muitos fabricantes de exoesqueletos desenvolvem suas próprias placas de driver, e alguns também usam produtos maduros no mercado, como o ELMO de Israel, o COPLEY dos Estados Unidos e o Sepkine da Alemanha, etc. Os drivers exigem um ciclo de atualização curto e baixa latência para evitar jitter em várias articulações. Eles são adaptados de acordo com a corrente do motor, voltagem e tipo de codificador. A alta densidade de potência ainda é o elemento central.
Quarto, codificadores
Encoders de baixo custo e custo-efetivos são preferidos. Se a precisão da posição da extremidade de saída não for altamente necessária, geralmente, um valor absoluto multivoltas é adicionado na extremidade do motor. Há muitas opções disponíveis, incluindo encoders magnéticos, encoders capacitivos e encoders indutivos.
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