人类的手是自然界中最普遍的工具之一。难怪研究者渴望这种进化设计的优点
应用于新一代的机器人的手。德国航空航天中心(DLR),与哈尔滨工业大学合作(打击),已经开发了一个机器人类似于人类的手——借助微型执行器和高性能总线技术。
建造一个机器人与人类的能力和灵巧的手至少需要四个手指:三根手指让机器人的手握锥形部分,和一个拇指作为支持。因此,新机器手包括三个手指,每个有四个关节在三自由度。第四个手指,拇指,设计有四个自由度。不言而喻,多样化的运动成为可能,这个解决方案必须被控制和监控以实用的方式。在这种背景下,高性能的信息通道是一个控制系统的基本功能,特别是当执行复杂的任务。因此,在大容量处理,时间是极其重要的。真正的time-capable 25 Mbps高速总线是纳入机器人本身并专为这个应用程序开发。
在过去,使用电缆拉机器人手指都有感应会动作。相比之下,现代微工程学允许直接安装在电机的手指。在这种情况下,为控制处理器提供必要的位置和操作数据。这是整体的一个组成部分的操作,使执行机构的唯一方法利用其优势。每一个手指关节功能company-designed的非接触式角度传感器以及扭矩传感器。由于传感器都需要一个分辨率极高,一辆公共汽车用于传输数据所需的量。快速反馈比较的定位点和实际价值是至关重要的fpga(现场可编程门阵列)。只有三个领导需要外部串行连接从手控制处理器。
实际的控制系统,信号处理器插件PCI卡,是集成在一个标准的电脑。一个操作简便的接口允许的“手”来控制电脑。所有的传感器数据都可以显示在监视器上。数据显示、控制和连接的计算机的设计从一开始,为了将来在工业环境中使用。除了“神经”和“大脑”,功能的手也需要“肌肉”给它的力量。
巨大的复杂性的新机器人的手有它的价格。每个手指都需要几个单独控制执行机构。在这种特定的情况下,有十二个电子整流直流电机(EC汽车),包括模拟霍尔传感器。工程师的团队选择了由微型电机专家FAULHABER的制动器，因为他们覆盖全面的规范要求。他们是低成本、商用、完美包装的产品。无刷直流伺服马达与戒指的直径16毫米选择机器人的手是一个非常微小的存在。他们可以连接具有相同直径的齿轮系统形成一个整体。汽车是在12 V和24 V版本版本和特性与最大持续11 W的输出转矩的2.6极小值良好的动态响应,即使改变旋转方向,和预应力滚珠轴承确保精确的响应行为控制命令。模拟霍尔传感器安装标准、信号准确的位置控制和提供必要的反馈信息的分辨率至少8位。霍尔传感器和电机组成一个紧凑的单位长度只有28毫米,外直径16毫米的重量仅31 g。29900 rpm的汽车闲置。致动器是结合全金属行星齿轮。这些标准FAULHABER产品减少高旋转速度的手,同时提高扭矩。一个广泛的选择是可用5647:1比率从3.7:1。在这个应用程序中使用的比例是159:1。允许转矩从而增加450极小值的最大值计算机迷本身重量仅33 g,总长度为29.4毫米。新的HIT-DLR机器人的手可以精确地控制非常精致,多亏了紧凑的致动器技术与反馈和快速转发的数据总线。通过这种方式,微工程学和微电子完全互补。配备标准组件和一个好的概念,工程师现在可以生产的产品,在几年前是无法想象的,即使是最昂贵的定制组件。
