1. Zgradba in razporeditev sklepov
(1) Porazdelitev človeških sklepov
Ker je nekdanji Teslin robot dosegel 28 stopenj svobode, kar je enakovredno približno 1/10 funkcije človeškega telesa.
Teh 28 stopenj svobode je razporejenih predvsem v zgornjem in spodnjem delu telesa. Zgornji del telesa vključuje ramena (6 stopenj svobode), komolce (4 stopnje svobode), zapestja (2 stopnji svobode) in pas (2 stopnji svobode).
Spodnji del telesa vključuje medularne sklepe (2 stopnji svobode), stegna (2 stopnji svobode), kolena (2 stopnji svobode), meča (2 stopnji svobode) in gležnje (2 stopnji svobode).
(2) Vrsta in trdnost spojev
Teh 28 stopenj svobode lahko razdelimo na rotacijske in linearne sklepe. Obstaja 14 rotacijskih sklepov, ki so razdeljeni v tri podkategorije, ki se razlikujejo glede na rotacijsko moč. Najmanjša moč rotacijskega sklepa je 20 Nm in se uporablja v roki, 110 Nm, 9 Nm v pasu, hrbtenjači in rami itd., 180 Nm v pasu in kolku. Obstaja tudi 14 linearnih sklepov, ki se razlikujejo glede na moč. Najmanjši linearni sklepi imajo moč 500 volov in se uporabljajo v zapestju; 3900 volov se uporablja v nogi; in 8000 volov se uporablja v stegnu in kolenu.
(3) Struktura sklepa
Struktura sklepov vključuje motorje, reduktorje, senzorje in ležaje.
Uporaba rotacijskih sklepovmotorjiin harmonske reduktorje,
in v prihodnosti bodo morda na voljo bolj optimizirane rešitve.
Linearni sklepi uporabljajo motorje in kroglične alikroglični vijakikot reduktorji, skupaj s senzorji.
2. Motorji v sklepih humanoidnih robotov
Motorji, ki se uporabljajo v sklepih, so večinoma servo motorji in ne motorji brez okvirja. Prednost motorjev brez okvirja je v zmanjšanju teže in odstranitvi dodatnih delov za doseganje večjega navora. Dajalnik je ključ do krmiljenja motorja v zaprti zanki, vendar še vedno obstaja razlika med domačim in tujim dajalnikom v natančnosti. Senzorji, senzorji sile morajo natančno zaznati silo na koncu, senzorji položaja pa morajo natančno zaznati položaj robota v tridimenzionalnem prostoru.
3. Uporaba reduktorja v sklepih humanoidnih robotov
Ker se je prej uporabljal predvsem harmonični reduktor, ki je sestavljen iz prenosa med mehkim kolesom in jeklenim kolesom. Harmonični reduktor je učinkovit, vendar drag. V prihodnosti se lahko pojavi trend, da planetarni menjalniki nadomestijo harmonične menjalnike, saj so planetarni menjalniki relativno poceni, vendar je zmanjšanje relativno majhno. Glede na dejansko povpraševanje se lahko uporabi del planetarnega menjalnika.
Konkurenca za humanoidne robotske sklepe vključuje predvsem reduktorje, motorje in kroglična vretena. Kar zadeva ležaje, so razlike med domačimi in tujimi podjetji predvsem v natančnosti in življenjski dobi. Kar zadeva reduktorje hitrosti, je planetarni reduktor hitrosti cenejši, vendar ima manjši pojemek, medtem ko kroglična vretena invaljčni vijakso bolj primerni za prstne spoje. Kar zadeva motorje, imajo domača podjetja določeno stopnjo konkurenčnosti na področju mikromotorjev.
Čas objave: 19. maj 2025
