Nopeasti kehittyvällä robotiikan alallahumanoidirobotin osatmuodostavat olennaiset rakennuspalikat, joiden avulla koneet voivat jäljitellä ihmisen muotoa ja toimintaa. Nämä komponentit vaihtelevat monimutkaisista toimilaitteista ja antureista kehittyneisiin ohjausyksiköihin ja rakennekehyksiin. Insinööreille, tutkijoille ja kehittäjille oikeiden osien valinta on ratkaisevan tärkeää halutun suorituskyvyn saavuttamiseksi liikkuvuuden, manipuloinnin, havainnon ja vuorovaikutuksen suhteen. Laadukkaat osat takaavat luotettavuuden, tarkkuuden ja pitkäikäisyyden vaativissa sovelluksissa tutkimuslaboratorioista ja teollisuusautomaatiosta huolto- ja kumppanuustehtäviin.
Deaoteon erikoistunut valmistamaan huippuluokan komponentteja, jotka on suunniteltu seuraavan sukupolven humanoidiroboteille. Tuotevalikoimamme on suunniteltu korkeaa suorituskykyä, kestävyyttä ja saumatonta integrointia varten.
Humanoidirobotin "lihakset", toimilaitteet tarjoavat tarkan ja tehokkaan liikkeen.
| Malli | Tyyppi | Nimellismomentti/voima | Käyttöjännite | Palautteen anturi | Ensisijainen sovellus |
|---|---|---|---|---|---|
| DT-SV45H | Digitaalinen servo | 45 kg-cm | 6,0 V - 8,4 V | Potentiometri | Ranne, nilkka |
| DT-LA210 | Lineaarinen toimilaite | 210 N | 12V DC | Hall-efekti | Polvi, kyynärpää |
| DT-GM78P | Vaihdemoottoriyksikkö | 15 Nm | 24V DC | Kvadratuurienkooderi | Lonkka, olkapää |
Luuranko ja sidekudos, jotka tarjoavat muodon ja kestävyyden.
Mitkä ovat kriittisimmät humanoidirobotin osat vakaan kävelyn saavuttamiseksi?
Vakaa kävely tai kaksijalkainen liikkuminen perustuu tiiviisti integroituun järjestelmään. Kriittisimmät osat ovat: Tehokkaat toimilaitteet lantioissa, polvissa ja nilkoissa, jotka tarjoavat tarkan vääntömomentin ja nopean vasteen; Jaloissa olevat voima-vääntömomenttianturit maareaktiovoimien ja painekeskuksen (CoP) mittaamiseksi; kehittynyt IMU, joka seuraa kehon suuntausta ja kulmanopeutta reaaliajassa; ja pääohjauslevy, jolla on riittävä prosessointiteho monimutkaisten tasapaino- ja askelalgoritmien suorittamiseen korkeilla taajuuksilla (usein 1 kHz tai enemmän). Deaoten DT-FTS150-anturit ja DT-IMU9 yhdistettynä matalan latenssin DT-CB-X4-ohjaimemme kanssa on suunniteltu erityisesti tähän haasteeseen.
Kuinka valitsen erityyppisten toimilaitteiden (servo-, lineaari-, harmoninen käyttö) välillä nivelilleni?
Valinta riippuu liitoksen vaaditusta liikealueesta, nopeudesta, vääntömomentista, tarkkuudesta ja tilan rajoituksista. Pyörivät servomoottorit ovat ihanteellisia nivelille, jotka vaativat jatkuvaa pyörimistä tai suuria kulmaliikettä (olkapäät, ranteet). Lineaariset toimilaitteet sopivat parhaiten niveliin, jotka liikkuvat ensisijaisesti työntö-vedolla ja tarjoavat usein suuremman voiman pienellä pituudella (polven pidennys). Harmonic Drive tai Planetary Gear Motors tarjoaa erittäin suuren vääntömomenttitiheyden ja pienen välyksen nivelille, jotka vaativat sekä voimaa että tarkkuutta (lonkkakierto, kyynärpää). Ota huomioon kuormitus, haluttu nopeus ja paikannustarkkuus suunnittelussasi kunkin tietyn vapausasteen osalta.
Mitkä tietoliikenneprotokollat ovat vakiona humanoidirobotin antureiden ja toimilaitteiden yhdistämiseksi?
Nykyaikaiset humanoidirobotit käyttävät yhdistelmää protokollia tasapainottaakseen nopeutta, luotettavuutta ja johdotuksen monimutkaisuutta. CAN-väylä (Controller Area Network) on erittäin suosittu toimilaitteiden ja moottorinohjainten yhdistämiseen sen kestävyyden, reaaliaikaisen kyvyn ja multimaster-rakenteensa ansiosta. Ethernet-pohjaisia protokollia, kuten EtherCAT tai PROFINET, käytetään nopeaan, synkronoituun tiedonsiirtoon anturiryhmien kanssa (esim. voima-momentti, näköjärjestelmät). Hitaamman nopeuden anturitiedoille (lämpötila, perus-IMU) I2C ja SPI ovat yleisiä. Deaote suunnittelee komponenttinsa tukemaan näitä alan standardeja, ja monet osat tarjoavat useita liitäntävaihtoehtoja joustavuuden lisäämiseksi.