为行走机器人打造执行器(Actuator)

原文标题:Building An Actuator For A Walking Robot

据Hackaday于8月16日报道,与可以使用肌肉的生物系统不同,试图模仿生物系统的机器人并没有特别快速、强大且紧凑的线性执行器可用。这让步行机器人处于特别不利的地位,因为它们无法将执行器沿肢体分布,只能直接安装在关节处。[Food for Robots]接下了打造这种安装在关节上的执行器的挑战,并在最近的一段视频中分享了成果。[Food for Robots]正在制造一台步行机器人,因此他需要一个紧凑、轻量、可反向驱动的执行器,并能输出20牛顿米(Nm)的扭矩。他此前制造过一个大部分为3D打印的执行器,但当他试图让其超过10 Nm扭矩时,各个零件总是不断损坏。因此他用铝材加工了第二版执行器;由于不再需要3D打印,他将Capstan(绞盘)传动换成了行星齿轮箱。该齿轮箱位于执行器中心、定子内部,采用多层堆叠齿轮,以便在小型CNC机床的加工能力范围内提升强度。电机转子的背面装有一个小磁铁,控制板利用它来读取位置信息。

[Food for Robots] 沿用了早期执行器上的控制器。在第一次测试中,尽管定子厚度翻倍,该执行器的扭矩仍未达到 10 牛米(Nm)。经过一番排查,[Food for Robots] 发现增加绕组匝数并没有提升功率,因为这样减少了所用导线的数量,从而增大了电阻。不过,通过提高磁场定向控制(field-oriented control)算法中的电流上限,执行器最终达到了 20 牛米。想了解更多准直驱(quasi-direct drive)执行器,可以看看我们此前报道过的其他优秀制作项目。

来源:Hackaday | 原文链接