“智能新生態,開放新時代”2019世界機器人大會于8月20日-8月25日,在北京亦創國際會展中心舉辦。innfos作為高端機器人的智能柔性執行器方案提供商,攜自主研發的全系列智能柔性執行器sca(smart compliant actuator)參展。
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展會期間,innfos發布了兩個系列的新型執行器,其中一款產品為針對多足機器人創新設計的高性能執行器qdd-nu80。據了解,這也是qdd-nu80的全球首發。
接下來,我們從以下角度來深度解讀innfos發布qdd-nu80的意義。四足機器人執行器面臨了哪些挑戰?qdd-nu80解決了四足機器人哪些難題?它的發布將對四足機器人領域產生何種影響?
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近幾年來,由于種種原因,四足機器人成為很多高校與公司爭相研發的機器人項目。四足機器人領域越來越熱,其中一些國外公司與高校的明星產品,頻頻刷爆我們的朋友圈。
目前,亞太區有2個比較熱門的機器人賽事——robocon大賽和中國機器人大賽,均設有四足機器人的比賽項目。波士頓動力宣布今年將發布首款商用四足機器人,更是將四足機器人的討論推向了高潮。
就像當初的大疆一樣,四足機器人的市場馬上就要崛起。在這種大環境之下,四足執行器的需求量將會非常巨大。隨著伺服技術的發展和自動化設備市場需求的日益增加,四足機器人的革新突破面臨了成本、技術等一系列的挑戰。
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一位研究四足機器人的工程師說,四足機器人要求執行器具有扭矩密度大、功率密度大、控制系統高度集成、柔性控制等特性。能夠滿足這些需求的執行器,市場的可選擇性少之又少。
縱觀全球知名的幾款四足機器人,如波士頓動力的spotmini、mit的小獵豹、eth的anymal、宇樹科技的laikago等等,四足往往需要站立、走動、彈跳、負載等等,甚至在不同的路面環境中完成相應的任務。這些復雜的運動場景,使得四足機器人必須對其執行器要求苛刻。
qdd-nu80采用了一體化設計和超輕量化設計,體積更小,重量更輕,結構更薄,可用于多足機器人、并聯機器人、力控外骨骼等。不僅如此,qdd-nu80還能夠滿足四足機器人所有的需求,無論是在控制性能還是在成本上,都要優于傳統的伺服電機,成為四足機器人專屬的高性能執行器。
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四足機器人的減速機大部分情況下會在10比以下,在外觀上也要求輕、薄。目前市售10比以下的減速機是行星減速機,又重又長,不適合此場景的應用,往往需要去進行專門的定制。
qdd-nu80是innfos sca中采用行星減速器的qdd系列執行器中的一個型號,減速器比為6比。因此,該產品的全稱為“qdd-nu80-6”,符合四足機器人執行器低減速比且輕薄的要求。
四足機器人由于身形的限制,對執行器的體積和形態要求較高。為此,qdd-nu80拋棄了傳統伺服電機繁瑣的機械結構,取而代之的是更為實用的扁平化結構。其垂直長度僅為37mm,大幅降低了空間占用,更能適應四足機器人的軸關節等部位,同時降低了機械設計上的難度。
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考慮到四足機器人對扭矩的需求,qdd-nu80將減速器內嵌其中,在增加扭矩的同時,保證了緊湊的機械機構。同時,減速器的嵌入,讓qdd-nu80在整機質量453.1g的情況下,峰值扭矩達19.8nm,也使得其扭矩密度大幅提高,更加符合四足機器人對扭矩和扭矩密度的需求。
前文也提到過,柔性控制是機器人類產品中必不可少的特性。qdd-nu80在內部增加了一系列感知元件,配合處理器來監視內部電流的狀態,最后在高級動力學算法的支撐下可實現執行器的柔性技術,做到真正安全實用的人機交互。
然而,只具備柔性技術的執行器是無法完成實際的負載工作的。qdd-nu80不僅柔性技術非常完善,其剛性強度也非常高。應用了qdd-nu80的四足機器人可以調節動作韌性,實現實際的負載工作。
同時,qdd-nu80經過集成電路和軟件算法的優化,無論成本還是性能都比傳統伺服器更有優勢。
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盡管qdd-nu80的售價并未公布,但是據innfos介紹,目前qdd-nu80已經得到了很多客戶的預訂。
無論如何,qdd-nu80的發布上市,將成為機器人硬件界內的一個大事件。在四足機器人熱潮來臨之際,為四足機器人執行器提供了一個可靠的解決方案,推動四足機器人向欣發展。
未來,機器人行業的發展,離不開先進的機器人硬件技術。innfos憑借其世界優異的智能關節技術sca,在機器人行業欣欣向榮的發展格局中,會越來越獨立特行且十分重要。
來源:中國經濟新聞網
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