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機器人整體電子電氣結構以電控系統為基礎

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

典型的機器人電 子電氣結構主要 由以下部分組成:

Ø 電源管理

Ø 環(huán)境感知

Ø 中央控制單元

Ø 電機控制

Ø 人機界面

Ø 可選組件和 其他應用

而對于以人形機 器人為代表的智 能移動機器人, 在感知、決策、 控制等方面均提 出更高要求, 必須引入AI芯片 和神經網絡等高 級算法


  



氣壓/液壓驅動型機器人靈巧手特點

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

電機驅動型機器人靈巧手特點

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

驅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動器放在手臂,既保證了驅動力,也降低了靈巧手本體的體積, 使得靈巧手更加擬人化

驅動器內置型機器人靈巧手特點

驅動器內置式靈巧手各關節(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;可以采用更大的驅動電機,從而增大手指的輸出力;驅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≥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≥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)(單側三自由度旋轉關節(jié))6個,肘關節(jié)(單側直線關節(jié))2個,腕部關節(jié)(單側2個直線+1個旋轉)6個,腰部(二自由度旋轉關節(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

腿足式機器人伺服驅動器方案-三種伺服驅動器

型伺服驅動器有三種類型,分別為常規(guī)伺服驅動器,SEA 伺服驅動器,本體伺服驅動器;主要由力矩電機,諧波減速器,電機編碼器,輸出編碼器,驅動板,制動器組成
 
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