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      控制器在機器人運動控制系統(tǒng)中發(fā)揮核心作用

      來源:浙商證券      編輯:創(chuàng)澤      時間:2023/9/4      主題:其他   [加盟]

      運動控制器是指以邏輯控制單元為核心,以傳感器為信號敏感元件, 以電機或動力裝置和執(zhí)行單元為控制對象的一種控制裝置,其主要任務是 根據(jù)運動控制的要求和傳感器件的信號進行必要的邏輯、數(shù)學運算,為電機或其它動力和執(zhí)行裝置提供正確的控制信號





      機器人整體電子電氣結構以電控系統(tǒng)為基礎

      典型的機器人電子電氣結構主要由以下部分組成, 電源管理,環(huán)境感知,中央控制單元,電機控制,人機界面, 可選組件和其他應用

      氣壓/液壓驅(qū)動型機器人靈巧手特點

      通過動力元件推動工作介質(zhì)(液體或氣體)在缸體內(nèi)產(chǎn) 生壓力差而驅(qū)動執(zhí)行元件,與其他驅(qū)動方式相比,液壓和氣壓驅(qū)動具有輸出功率密度大,易于實現(xiàn)遠距離控制以及輸出力大等優(yōu)點

      電機驅(qū)動型機器人靈巧手特點

      微型驅(qū)動器和減速器的發(fā)展為手指驅(qū)動系統(tǒng)的微型化和集成化創(chuàng)造了條件,其直線驅(qū)動器將旋轉(zhuǎn)電機,旋轉(zhuǎn)直線轉(zhuǎn)換結構和減速機都集成在靈巧手內(nèi)部

      驅(qū)動器混合置型機器人靈巧手特點

      混合置式靈巧手將一部分驅(qū)動器放在手臂,既保證了驅(qū)動力,也降低了靈巧手本體的體積, 使得靈巧手更加擬人化

      驅(qū)動器內(nèi)置型機器人靈巧手特點

      驅(qū)動器內(nèi)置式靈巧手各關節(jié)具有較好的剛性,更利于傳感器的直接測量,且模塊化設計利于更換維護;整手尺寸較大,關節(jié)靈活度下降

      驅(qū)動器外置型機器人靈巧手特點

      靈巧手的外觀設計更加擬人化,手指本體更加纖細;可以采用更大的驅(qū)動電機,從而增大手指的輸出力;驅(qū)動器與手本體之間距離遠增加了控制器設計的難度

      機器人多指靈巧手經(jīng)歷了三個階段

      第一階段是從 20 世紀 70 年代—20 世紀 90 年代,典型代表是日本的 Okada、美國的 Stanford/JPL 和 Utah/MIT;第二階段是從 20 世紀 90 年代到 2010 年

      機器人靈巧手是指數(shù)≥3,自由度≥9 的末端執(zhí)行器

      靈巧手是機器人操作和動作執(zhí)行的末端工具,滿足兩個條件:指關節(jié)運動時能使物體產(chǎn)生任意運動,指關節(jié)固定時能完全限制物體的運動,定義靈巧手是指數(shù)≥3,自由度≥9 的末端執(zhí)行器

      智能類人機器人特斯拉擎天柱 (Optimus) 執(zhí)行機構分析

      特斯拉公布了 6 種規(guī)格的執(zhí)行器,旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器采用諧波減速器+電機的方案,線性執(zhí)行器采用絲杠+電機的方案,對于手掌關節(jié),其采用了空心杯電機+蝸輪蝸桿的結構

      人形機器人前主要聚焦于運動控制能力的提升

      人形機器人有更強的柔性化水平,更好的環(huán)境感知能力和判斷能力,首要需要解決的問題是如何實現(xiàn)像人一樣去運動,能夠兼顧可靠性

      特斯拉機器人軀干共有28個關節(jié)

      28個執(zhí)行器分別為肩關節(jié)(單側(cè)三自由度旋轉(zhuǎn)關節(jié))6個,肘關節(jié)(單側(cè)直線關節(jié))2個,腕部關節(jié)(單側(cè)2個直線+1個旋轉(zhuǎn))6個,腰部(二自由度旋轉(zhuǎn)關節(jié))2個

      機器人關節(jié)電機核心指標是功率密度

      無框力矩電機沒有外殼,可以提供更大的設備空 間,中間是中空形式的,便于走線;在設計中,可以使整個機器體積更小,因此可以提供更大的功率密度比
       
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