职业生涯 新闻处 集团国际采购部
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帶有 HerkuleX 系列伺服單元的 Dongbu Robot 直流電機

Dongbu工业机器人可用于半导体制造业,负 责在完成一个工序后将高度敏感的硅晶片拿起,然后精确摆放到下一个工位。用于这类任务时机 器人固定在生产位置不移动。此外公司也生产用 于日常生活的机器人,比如清洁地板,作为自动 化警卫巡视房间或引领并给来宾作介绍。它们依 靠轮子移动,有一个箱形的壳体。这两种机器人 的共同点是用自己的计算和机动能力来完成少量 的、有空间限制的任务。它们能有效地利用自身 的资源,但并不是一个多能手。

仿人技术的发展障碍

与其他机器人相比,仿人(像人一样的)机器人 在基本运动上已有一个显著的缺点:用两腿直立行走 比任何精细操控的轮式移动要复杂无数倍。即使人类 也要花一年的时间才能掌握这种看似很一般的运动序 列,在大约200块肌肉、许多复杂的关节和多个大脑专 区之间实现良好的配合。再者,人体生物机械的能源 效率不尽如人意。手臂和腿的不利杠杆比率要求即使 为了取得很小的效果也要付出相对很大的力量。
因此直到现在,仿人机器人仍然只是作为科研对 象和玩具使用。大约从90年代起,来自世界各地的技 术院校加入了机器人足球大赛,并在这一过程中将科 研、技术发展和游戏乐趣组合成了一个创造性的多产 单元。其中仿人机器人有一个自己的联赛。此外,全 球机器人爱好者组建了一个巨大的国际协会,他们在 自建或通过预制组件装配而成的机器人上测试编程技 巧,积极地推进了对仿人机器人的认识和了解。

帶有 HerkuleX 系列伺服單元的 Dongbu Robot 直流電機
仿人机器人 – 来自对人类的 模仿,但运动空间受到限制。
帶有 HerkuleX 系列伺服單元的 Dongbu Robot 直流電機
通过20个伺服单元模拟出了复杂的人类运动机械过程。

力量和智慧的结合

在上述背景下,Dongbu Robot公司的Hovis系列有着 无数的追随者。这其中的一个主要原因是能够移动高 约35厘米的机器人的伺服模块。可分开销售的伺服模 块是挑剔的业余制作爱好者的青睐对象。一个伺服模 块是一个紧凑的单元,如与人类比较,它就好像一个 肌肉-肌腱-神经包,安装在四肢内。它将电池能量 和控制信号转换为独立的运动。对于小型仿人机器 人,Dongbu Robot开发出了HerkuleX系列伺服单元。 它们由驱动电机、高性能减速箱、电子反馈系统(编码器)和通讯接口组成,一起安装在坚固的塑料 外壳内。
编码器的作用是确保伺服模块总是精确地知道自己 所处的位置。它也为诸如“向前一步”等指令翻译控 制信号,并规定电机为此需要执行的转数数。电机、 软件和控制单元之间的完美配合使机器人关节获得了 一定程度的运动自主性。借助HerkuleX伺服单元,机 器人可精确、独立地控制简单的运动和复杂的活动模 式。周密成熟的编码器软件和功能强大的通讯接口确 保了准确、快速的信号传输。

紧凑高效

运动本身来自电机。由于存在不利的杠杆比率(见上文),即使是很小的移动,也要很高的转矩。“在仔细比较了市场上的所有电机后,Dongbu Robot选 择了FAULHABER的2224 SR2232 SR系列直流微电 机。”Dongbu Robot公司的D.S. Choi解释道,“极其 紧凑的机构和巨大的动力输出是我们选择FAULHABER 电机的关键原因。在动态特性和功率密度方面,它们 毫无疑问也是最顶尖的。此外,对于机器人爱好者来 说,FAULHABER这个名称等同于卓越的质量。”
直径仅为22毫米的2232 SR系列直流微电机可产生 高达10 mNm的连续转矩。但电机需要的相应电流很 小,并能在非常低的启动电压下自动开始工作。它 们以最高的效率使用电池储备的能量,有效系数可 达87%。D.S. Choi说道:“这对确保每次充电后能
有较长的运行时间很重要。此外,电机的线性特征使 控制变得更加容易。”仿人机器人的使用价值还远远不如固定安装的工 业机器人和依靠轮子移动的家政机器人。然而,随着 技术的进步,仿人机器人原有的缺点可能变成极大的 优势。人类也如此,正是依靠这种相对不稳定的直立 姿势在进化过程中取得了重大的胜利。这一非专业化 特性为人类带来了几乎无限的多功能性并使人类最终 获得了巨大的成功。无论如何,足球机器人已有了自 己坚定的目标,那就是要在2050年前打败人类世界冠军。

帶有 HerkuleX 系列伺服單元的 Dongbu Robot 直流電機
基于FAULHABER驱动技术的高性能 HerkuleX伺服模块
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直流微电机
2224 ... SR
精密合金换向
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直流微电机
2232 ... SR
精密合金换向
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