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INNFOS历经数年研发智能柔性关节,解决了世界机器人大难题

互联网
2019
08/22
11:40
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“智能新生态,开放新时代”2019世界机器人大会于8月20日-8月25日,在北京亦创国际会展中心举办。INNFOS作为高端机器人的智能柔性执行器方案提供商,携自主研发的全系列智能柔性执行器SCA(Smart Compliant Actuator)参展。

展会期间,INNFOS发布了两个系列的新型执行器,其中一款产品为针对多足机器人创新设计的高性能执行器QDD-NU80。据了解,这也是QDD-NU80的全球首发。

接下来,我们从以下角度来深度解读INNFOS发布QDD-NU80的意义。四足机器人执行器面临了哪些挑战?QDD-NU80解决了四足机器人哪些难题?它的发布将对四足机器人领域产生何种影响?

近几年来,由于种种原因,四足机器人成为很多高校与公司争相研发的机器人项目。四足机器人领域越来越热,其中一些国外公司与高校的明星产品,频频刷爆我们的朋友圈。

目前,亚太区有2个比较热门的机器人赛事——Robocon大赛和中国机器人大赛,均设有四足机器人的比赛项目。波士顿动力宣布今年将发布首款商用四足机器人,更是将四足机器人的讨论推向了高潮。

就像当初的大疆一样,四足机器人的市场马上就要崛起。在这种大环境之下,四足执行器的需求量将会非常巨大。随着伺服技术的发展和自动化设备市场需求的日益增加,四足机器人的革新突破面临了成本、技术等一系列的挑战。

一位研究四足机器人的工程师说,四足机器人要求执行器具有扭矩密度大、功率密度大、控制系统高度集成、柔性控制等特性。能够满足这些需求的执行器,市场的可选择性少之又少。

纵观全球知名的几款四足机器人,如波士顿动力的Spotmini、MIT的小猎豹、ETH的Anymal、宇树科技的Laikago等等,四足往往需要站立、走动、弹跳、负载等等,甚至在不同的路面环境中完成相应的任务。这些复杂的运动场景,使得四足机器人必须对其执行器要求苛刻。

QDD-NU80采用了一体化设计和超轻量化设计,体积更小,重量更轻,结构更薄,可用于多足机器人、并联机器人、力控外骨骼等。不仅如此,QDD-NU80还能够满足四足机器人所有的需求,无论是在控制性能还是在成本上,都要优于传统的伺服电机,成为四足机器人专属的高性能执行器。

四足机器人的减速机大部分情况下会在10比以下,在外观上也要求轻、薄。目前市售10比以下的减速机是行星减速机,又重又长,不适合此场景的应用,往往需要去进行专门的定制。

QDD-NU80是INNFOS SCA中采用行星减速器的QDD系列执行器中的一个型号,减速器比为6比。因此,该产品的全称为“QDD-NU80-6”,符合四足机器人执行器低减速比且轻薄的要求。

四足机器人由于身形的限制,对执行器的体积和形态要求较高。为此,QDD-NU80抛弃了传统伺服电机繁琐的机械结构,取而代之的是更为实用的扁平化结构。其垂直长度仅为37mm,大幅降低了空间占用,更能适应四足机器人的轴关节等部位,同时降低了机械设计上的难度。

考虑到四足机器人对扭矩的需求,QDD-NU80将减速器内嵌其中,在增加扭矩的同时,保证了紧凑的机械机构。同时,减速器的嵌入,让QDD-NU80在整机质量453.1g的情况下,峰值扭矩达19.8Nm,也使得其扭矩密度大幅提高,更加符合四足机器人对扭矩和扭矩密度的需求。

前文也提到过,柔性控制是机器人类产品中必不可少的特性。QDD-NU80在内部增加了一系列感知元件,配合处理器来监视内部电流的状态,最后在高级动力学算法的支撑下可实现执行器的柔性技术,做到真正安全实用的人机交互。

然而,只具备柔性技术的执行器是无法完成实际的负载工作的。QDD-NU80不仅柔性技术非常完善,其刚性强度也非常高。应用了QDD-NU80的四足机器人可以调节动作韧性,实现实际的负载工作。

同时,QDD-NU80经过集成电路和软件算法的优化,无论成本还是性能都比传统伺服器更有优势。

尽管QDD-NU80的售价并未公布,但是据INNFOS介绍,目前QDD-NU80已经得到了很多客户的预订。

无论如何,QDD-NU80的发布上市,将成为机器人硬件界内的一个大事件。在四足机器人热潮来临之际,为四足机器人执行器提供了一个可靠的解决方案,推动四足机器人向欣发展。

未来,机器人行业的发展,离不开先进的机器人硬件技术。INNFOS凭借其世界优异的智能关节技术SCA,在机器人行业欣欣向荣的发展格局中,会越来越独立特行且十分重要。

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