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一篇文章告诉你:如何从零开始打造家用机器人

2016-08-17 08:22
小伊琳
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  机器人Eve是我们利用力量控制,从零开始打造出来的,我们想让它像人类一样敏捷、高效。接下来,我们将聊聊这样打造Eve的原因,这些想法或许能为我们脱离工业制造的束缚提供一些灵感。

  一些背景

  1987年,Halodi Robotics的创始人Pl L ken在一间技术型大学读书,他见证了新一代工业机器人的诞生。那时候,人们热切希望看到更便宜、体积更小的商业机器人,并认为这种机器人的到来已经指日可待。可是,大约30年后的今天,我们仍在翘首期待着。当Pl认为是时候见证智能且便宜的消费型机器人的诞生时,我们就创造了Eve。

  当我们准备要打造Eve的时候,我们先研究了谐波齿轮和高速电动机的传统工艺制法。众所周知,工业型机器人的生产中大多采用这种技术。但是我们意识到,这种技术会提高造价,同时限制机器人的运作和可控性。

  在过去的三十年中,在缩形技术逐步发展起来的同时,机器人控制器的基本促动机制却裹足不前,甚至那些创新型协作机器人仍在使用谐波齿轮和高速电动机进行促动。

  以下是我们打造Eve时考虑到的几点因素:

  摩擦力

  在齿轮运作中,需要选择其间隙和摩擦之间的平衡点,而在机器人技术中,低齿轮间隙点可以获得更好地准确度和复制性。这会导致发动机自身产生极高的摩擦力,另外,摩擦力是由齿轮比例决定的,一般最小的是100:1。要意识到的是,现在,摩擦力和齿轮间隙都不能精准地塑模。

  反射惯性

  当齿轮以100:1的速率驱动发动机运作时,旋翼和杆需要比咬合点转动快100下。因为运动力以速度的平方在运转,惯性是总齿轮比的平方,所以就是10000下。这意味着,就算是非常轻的旋翼和杆也会让机械臂对外界力变得非常不敏感。

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