彈性系列高保真力控制執(zhí)行器外文翻譯譯文-資料下載頁
2025-05-12 02:37本頁面
【導(dǎo)讀】在不受約束的環(huán)境中的機(jī)器人的力控制中，彈性執(zhí)行器系列提供了許多好處。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。的機(jī)械設(shè)計(jì)架構(gòu)，這對(duì)普通機(jī)床的設(shè)計(jì)會(huì)起到很好的作用。一個(gè)符合元素之間放置著齒輪傳。動(dòng)和驅(qū)動(dòng)負(fù)載，這樣會(huì)減少執(zhí)行機(jī)構(gòu)的剛度?？刂蒲h(huán)及其伺服驅(qū)動(dòng)器所需的輸出力，以及由此產(chǎn)生的致動(dòng)器都有內(nèi)在的沖擊寬容、高力富達(dá)和極低阻抗。這些特性可用在許多應(yīng)。架極低的外骨骼。實(shí)世界中，所有受力量控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，都會(huì)有其局限性,這偏離完美的力源。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(jī)械組件以及滑動(dòng)接?，F(xiàn)今執(zhí)行器技術(shù)已嚴(yán)重限制力控制在應(yīng)用中的使用特點(diǎn)。用于降低車速，并增加電機(jī)的輸出力矩。這種情況將導(dǎo)致極其惡劣。一個(gè)高增益反饋控制器執(zhí)行機(jī)構(gòu)將迅速拉離負(fù)荷，造成力迅速下降。種情況下,密封摩擦?xí)蟠笞璧K生產(chǎn)小型部隊(duì)的能力?？刂莆恢玫奈：ΑＴ谙盗袕椥灾聞?dòng)器中,僵硬的負(fù)載細(xì)胞(這是微妙的,昂貴的,
【正文】 樣就 會(huì)產(chǎn)生對(duì)身體力量的沖突，造成腳下打滑和大的內(nèi)部力量 ，而使用 彈性系列執(zhí)行器可以防止這些問題 。它 通過準(zhǔn)確提供機(jī)器人的腳 的 勢力 的 分布，可以 使機(jī)器具有 獨(dú)立的腳的位置。彈性執(zhí)行器系列高力保真度提供了穩(wěn)定和防止 了 打滑，給機(jī)器人一個(gè)肯定的基礎(chǔ)。 系列彈力執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供 了 有效的主動(dòng)懸架系統(tǒng)，由于其 具有 高力保真度和低阻抗。 因此它 可以 在 任意方向 來 隔離有效載荷，并能傳授 和 恢復(fù)力機(jī)器人的重心，讓 其能夠達(dá)到 動(dòng)態(tài)的平衡。這些主動(dòng)懸架系統(tǒng)的行為 是不可能在一個(gè)未知的環(huán)境中工作 的 ，出于這個(gè)原因，機(jī)器人 在 遵循嚴(yán)格的軌跡 的情況下 走崎嶇的地形 是 有麻煩 的 ，因?yàn)?它們 不能順應(yīng)地形或申請(qǐng)恢復(fù)力動(dòng)態(tài)機(jī)器人。相比之下，彈性執(zhí)行器系列可用于控制機(jī)器人和地面之間的凈作用力，提供了一個(gè)獨(dú)立的腳的位置或地形粗糙的主動(dòng)懸架系統(tǒng)。 M2 和諧 的火烈鳥 — 兩個(gè)雙足步行機(jī)器人 由 Yobotics 聯(lián)合創(chuàng)始人在麻省理工學(xué)院的人工智能實(shí)驗(yàn)室開發(fā)， M2的圖 由圖 5可見，有 12個(gè)自由 度 ，采用電動(dòng)系列彈性執(zhí)行機(jī)構(gòu)的活躍度。 圖 5： CAD渲染 M2 的 12度，自由度雙足機(jī)器人。性能放大外骨骼和觸覺接口 由于 系列彈性的執(zhí)行機(jī)構(gòu) 具有 低阻抗和高力保真 度 ， 因此它可以運(yùn)用于 理想的外骨骼，觸覺接口，和其他 的 “可穿戴式機(jī)器人 ”。在這些應(yīng)用中，設(shè)備不應(yīng)妨礙用戶的自然流體運(yùn)動(dòng) ，而 應(yīng)該在能源密集型的活動(dòng)關(guān)節(jié)（如膝關(guān)節(jié)伸直時(shí)爬樓梯，或搬運(yùn)重物） 處或 沒有抑制議案的低功耗的活動(dòng)（如擺腿和腳的位置） 中 提供一個(gè)外骨骼輔助 力量 。 在 觸摸虛擬表面或進(jìn)行身體動(dòng)作時(shí)， 它 應(yīng)提供力反饋觸覺界面， 而 在自由空間移動(dòng) 中，它 應(yīng)提供無阻抗運(yùn)動(dòng)。理想的情況下，這些設(shè)備將是完全 透明的，創(chuàng)造的感覺 和 設(shè)備甚至 應(yīng)該是 不存在 的 。 對(duì)于這些要求， 彈性系列執(zhí)行器是一個(gè)不錯(cuò)的選擇， 它具有 近似完美的透明度 和低阻抗。 Yobotics 為了 系列執(zhí)行器的發(fā)展， 提供給 運(yùn)營商 的 動(dòng)力外骨骼彈性執(zhí)行器的力量和耐力 更強(qiáng)。 機(jī)械臂 當(dāng)機(jī)器人手臂必須在不確定的環(huán)境下運(yùn)作 時(shí) ，尤其是與人交往時(shí)，系列彈性力控制可以提高性能和安全性。 當(dāng) 關(guān)節(jié) 處受到 最大限制力量 時(shí) ，運(yùn)營商可以在一個(gè)功能強(qiáng)大的機(jī)器人的工作空間內(nèi) 進(jìn)行 安全的補(bǔ)充措施。如果機(jī)器人上的任何一個(gè)運(yùn)營商的接觸點(diǎn) 出現(xiàn)故障 ，故障將很快 被 注冊(cè)。傳統(tǒng)的機(jī)器人需要整個(gè)手臂的過度 負(fù)荷傳感器在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中安全運(yùn)行。與此同時(shí) 彈性執(zhí)行器系列固有的抗沖擊性還允許很少 的 崩潰 和無 機(jī)器人損壞。 Yobotics已在麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室 中 開發(fā)了 6自由 度的自由力量控制機(jī)械臂。關(guān)鍵的功能是為運(yùn)營商 提供的 。機(jī)器人會(huì)感覺到運(yùn)營商的互動(dòng)，并進(jìn)入 “反重力 ”的模式， 利用 該驅(qū)動(dòng)器， 可以 使運(yùn)營商輕松地教一個(gè)新的軌跡機(jī)器人 的 手臂 進(jìn)行 重量補(bǔ)償。圖中可以看到一個(gè)機(jī)器人手臂和手爪的 CAD模型 。 圖 6： 6力自由控制度與敏捷的機(jī)器人臂的 CAD模型。 結(jié)論 彈性系列 執(zhí)行器 能 得到一個(gè) 純粹的力量源 使他們更好地融入許多機(jī)器人應(yīng)用程序中，包括機(jī)器人的腿 ， 人類 循環(huán)中的系統(tǒng)，觸覺接口和機(jī)器人手臂。 該技術(shù)獨(dú)立 驅(qū)動(dòng)方法已在電氣和液壓應(yīng)用 中得到 證明。這種跨平臺(tái)適應(yīng)性允許 彈性系列 執(zhí)行器技術(shù)可以很容易地集成到新的機(jī)器 中以及 改造成傳統(tǒng)的設(shè)備 。
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