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蛇形機器人可以伸向每個角落。

Admin 2019-01-083031

一臺能夠像蛇一樣活動自如的機器人能夠窺探幾乎每一個隱藏的角落。人們要費一番周折才能解決的問題對于機器人而言根本不在話下。無論是對于飛機組裝、核電站還是對于管道檢測:maxon電機為多節機器人蛇形手臂的精確動作提供保證。

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OC Robotics的蛇形手臂機器人

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移動履帶車的機器人手臂2.5米長,能夠負重25公斤

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每根鋼纜都會與機器人底座內的一臺電機連接

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蛇形機器人的激光工具可以毫無費力的切割鋼材

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針對安全技術使用環境開發的移動式微型內窺鏡。

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加拿大安大略省Pickering核電站內反應堆檢測

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maxon motor的無刷EC-max 30型DC-電機(60 W )

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自撐式無刷繞組

 

如同科幻小說電影中那樣,蛇形機器人蜿蜒穿過一個狹窄的洞口。他的任務是:對一處難以進入的位置進行安全檢測并拍攝視頻。眾多行業中非常狹小而危險的區域無處不在。狹窄的空間不僅使人無法觸及,而且這些區域和空間內存在的設備需要經常檢測。位于英國布里斯托爾 (Bristol) 的OC Robotics以動物界為原型開發了“蛇形手臂機器人”。公司總經理Rob Buckingham同技術總監Andrew Graham一起于2001年開發了第一臺樣品。至今,蛇形機器人技術已得到不斷完善。這家于1997年成立的公司制造專門適用于狹小場地和危險環境的蛇形機器人。蛇形機器人采用非常狹長而靈活的設計,可以輕松、靈巧地穿過窄小的開孔和軟性障礙物。 

該機器人在諸如航空航天組裝、核能行業以及醫藥和安全領域中得到應用。根據用戶的具體要求,公司可以提供各種不同長度和直徑的蛇形手臂機器人。其直徑的標準規格在40毫米至150毫米間不等,長度為1米至3.25米。按照客戶的要求,長度還可以加長到10米,而直徑可以加寬到12.5毫米。蛇形手臂的直徑是產品功能的關鍵。直徑越大、重量越大,對機器人的維護就會增加。 

因此,每臺蛇形機器人會根據具體的應用場合進行量身定做。蛇形機器人的“頭部”還能配置各種不同的工具。OC Robotics可以提供配有相應照明的視頻檢測工具。無論是照相機、特種抓臂、還是切割金屬和水泥的激光(參見視頻)。根據應用場合,蛇形機器人可以采用固定式或移動式平臺,可以布置在工業機器人或吊車上。 

尾隨而至 
蛇形機器人能夠執行一系列檢修和維護作業。作業期間,機器人不需要得到環境的直接支持。他可以在開放空間內自動導向。機器人由操作者通過一個專用軟件進行操控,按照“尾隨”原理對蛇形手臂進行控制。即通過手柄向舌頭發出指令,后面的關節則跟隨此規定路徑行動。當操作者要避開一個障礙物時,蛇形手臂的其他部分也會相應繞開。借助這一技術,人們在危險環境中的工作負擔到了極大緩解,但是并不可能完全代替,OC Robotics的總經理Rob Buckingham說道。 

靈活動作所采用的無刷maxon DC電機
如同人類手臂中肌肉和關節通過肌腱來連接的方式那樣,蛇形機器人各個關節之間的連接也是通過這種肌腱連接方式由鋼纜來實現。蛇形手臂內部的每根鋼絲都與maxon電機連接。蛇形的完全動作是通過電機將機械功率傳遞給蛇形手臂來實現。蛇形手臂內布有多個單獨的手臂連接關節。根據版本的不同,每只蛇形手臂內安裝的maxon電機可多達50臺。這些電機并不直接位于手臂內部,而是裝于機器人底座的執行器包內。由于電機和電子部件能更容易觸及,且不會受暴露于危險及狹窄環境,因此更具優勢。電機的另一個用途是與蛇形手臂頭部的不同工具匹配。頭部的1到2臺電機負責照相機或抓臂的動作。 

傳動裝置最大的挑戰在于要能夠在緊湊的設計結構中提供充足的強大動力。因此,對于復雜的應用場合,要采用無刷maxon EC-max 30(60 W )型DC電機和陶瓷版GP 32型行星齒輪箱。 

無刷設計大大提高了電子換向直流電機 (EC) 的工作時間。maxon電機的核心部件是無刷繞組。這一特色使電機能夠實現無頓轉扭矩、高效率其出色控制動態等理化優勢。電機在應用到蛇形手臂前必須經過特別修改。比如需要特別規格的電纜和定位孔。maxon motor還要根據具體的應用場合,修改使用的行星齒輪箱,并為制動器開發專用罩殼。OC Robotics的信條是:可靠的電機、良好的客戶服務、出色的質量、高效的功率密度是選擇maxon motor的決定因素。


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