彈性系列高保真力控制執(zhí)行器外文翻譯譯文-wenkub
2023-05-19 02:37:55 本頁面
【正文】 速拉離負(fù)荷，造成力迅速下降?；顒?中的 迫使傳感和閉環(huán)控制一起工作來減少摩擦和慣性的影響 ,從而達(dá)到一個更高的力量 輸出 和低阻抗比。在許多應(yīng)用中，空間太有限， 所以很難 適 合 這些大型滑輪系統(tǒng)。 對于 電纜驅(qū)動器變速箱， 它具有 低粘滯和低反彈。這種 情況 將導(dǎo)致極其惡劣的力量保真度。在大多數(shù)機器人 工作 的理想 情況下， 電機運行在它的 “甜蜜點 ”（高速 /低扭矩），同時提供低速 /高扭矩輸出 的 特性 。這種做法導(dǎo)致 了 笨拙和昂貴的設(shè)計。 國家的藝術(shù)力控制技術(shù) 傳統(tǒng) 的 力控制技術(shù)，包括直接驅(qū) 動器驅(qū)動 、 齒輪驅(qū)動器的電流控制 、 低摩擦驅(qū)動器電纜傳輸 控制、 具有力反饋的負(fù)載細(xì)胞 控制、 流體壓力控制 以及 電流控制。液壓系統(tǒng)具有高密封摩擦 而且 往往是幾乎不可能回到驅(qū)動器。在一個完美的力量之源 中 ，阻抗是零（完全 backdriveable），黏附是零，帶寬是無限的。 這種表面爬行或粘著摩擦的現(xiàn)象 ,目前在大多數(shù)設(shè)備 的 機械組件 以及 滑動接觸 中出現(xiàn) 。這些限制包括阻抗 ,表面阻力和帶寬。然而，在高度非結(jié)構(gòu)化的環(huán)境中，那里的環(huán)境，迫使控制的機器人，能 夠 遵守環(huán)境是必要 的。控制循環(huán) 及其 伺服驅(qū)動器所需的輸出力 ，以及 由此產(chǎn)生的致動器都有內(nèi)在的沖擊寬容、高力富達(dá)和極低阻抗 。這些好處包括高力保真度 、 極低的阻抗 、 低摩擦 和 良好的力量控制帶寬。彈性系列執(zhí)行器采用了新穎的機械設(shè)計架構(gòu)，這對普通機 床的設(shè)計 會起到很好的作用 。 這些特性可 用 在許多應(yīng)用程序中 ，其中 包括 足 機器人 、 人體器官移植擴增外骨骼 、 機器人手臂 和 觸覺接口自適應(yīng)懸架極低的外骨骼。在 足 機器人行走在崎嶇地形 的情況下 ,機器 人 手臂與用戶交互 ,可以 提高動物的外骨骼 ,觸覺接口 ,和其他機器人應(yīng)用程序。一個驅(qū)動器阻抗是額外的力量在創(chuàng)建 時 輸出 的 負(fù)荷運動。 表面必須克服脫離力 ,這種限制的最小的力致動器 是 可以輸出 的 。肌肉具有極低的阻抗 、 黏附和中等帶寬，是目前最知名的驅(qū)動技術(shù)，接近完美的力量之源。通過添加系列彈性 元件 ,在 這些傳統(tǒng)的系統(tǒng) 中 ,一個 forcecontrollable致動器 將會有 低阻抗、低摩擦和良好的帶寬。 在一個直接驅(qū)動致動器 中 ,一個高質(zhì)量的伺服電機直接連接到負(fù)載 上 ,它的 力矩輸出 的精確程度取決于 扭矩之間的關(guān)系和電機電流。而直接驅(qū)動執(zhí)行器是一個很好的近似一個完美的力量之源，他們通常 是 太大 ,沉重的機器人 ,這種機 器人必須支 撐 他們的執(zhí)行器的重量。在 電流控制 下 ，輸出力 可以由 齒輪執(zhí)行器來控制 輸出 。由于執(zhí)行器的輸出反射 著 慣性齒輪比平方 的增加 ，驅(qū)動器的阻抗也變得非常大。他們的動力是相當(dāng)線性 的，所以很 容易模型。 減輕摩擦的影響 ,介紹了傳統(tǒng)的齒輪執(zhí)行機構(gòu) 中的 慣性 ,如上面所描述的 ,可以使用 一個負(fù)載細(xì)胞和反饋控制算法。 然而，負(fù)載細(xì)胞的方法有 一下 幾個缺點。其結(jié)果將是驅(qū)動器和負(fù)載之間的喋喋不休。因此，摩擦和慣性的影響，不能完全被閉環(huán)控制系統(tǒng)掩蓋。氣動系統(tǒng)也 會 遭受低功率密度和難以控制位置 的危害 。 彈性執(zhí)行器系列 彈性執(zhí)行器系列，具有低阻抗和摩擦，從而可以實現(xiàn)高品質(zhì)的力量 控制 .因此 他們 適合用 在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中 的 機器人 。 圖 1：一個系列彈性執(zhí)行器的示意圖 類似于負(fù)載單元方法 ， 系列執(zhí)行器使用活動的力彈性傳感和閉環(huán)控 制來減少摩擦和慣性的影響。上述考慮符合 它們 之間的線性驅(qū)動和剛性負(fù)載的情況。 更重要的是 高阻抗和高黏附組件是容忍的
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