robolink toolbox ...仿生機器人關(guān)節(jié)...

經(jīng)過不斷研究和開發(fā)的robolink®

易格斯提供成套的組件以供設(shè)計和組裝機械手。大學和研究機構(gòu)已經(jīng)成熟李永華這些關(guān)節(jié)手組件去設(shè)計組裝它們客戶化的系統(tǒng)。這個成套的組件就是robolink®，其主要部件有：

• 先驅(qū)動1個或2個自由度（DOF）關(guān)節(jié)
• 電動抓手
• 直驅(qū)關(guān)節(jié)robolink®D
• 開放軟件IME（動作編輯器）

主要的部件是工程塑料且由激光燒結(jié)技術(shù)制成（SLS），內(nèi)置模塊化高分子材料部件。

理念

robolink®源自仿生學理念，于2009年申請?；A(chǔ)關(guān)節(jié)RL-50-001可以像人體肘部一樣進行擺動和轉(zhuǎn)動，且有線驅(qū)動。這就意味著驅(qū)動器可以與關(guān)節(jié)實現(xiàn)分離，這就使得關(guān)節(jié)手輕盈（一個2DOF的關(guān)節(jié)僅重（350g）

不同的關(guān)節(jié)

目前，有7種關(guān)節(jié)可供選擇。7種關(guān)節(jié)可以實現(xiàn)大量的組合。擺動對的角度是靈活可變的且可靈活選擇擺動和轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)。RL-90-BL1適用于高載情況。

機械手

工程塑料robolink®關(guān)節(jié)手利用鋁合金管進行連接，這樣也使得我們可以更加靈活的進行客戶化設(shè)計。為了減輕機械手的重量，我們還提供碳釬維或者加強版的塑料連接管。驅(qū)動繩通過機械手內(nèi)部布線，還有特殊設(shè)計的Bowden線槽。這樣的設(shè)計大大增加了我們從1DOF到大6DOF的靈活性。

驅(qū)動繩

產(chǎn)品采用DYNEEMA®直徑2mm剛性繩作為驅(qū)動繩，該繩能承受4000N的拉力。剛性繩安裝通過繩夾具實現(xiàn)。這樣的設(shè)計可以使電機與關(guān)節(jié)分進而使得關(guān)節(jié)手的重量輕盈（0.3-1.9kg/系統(tǒng)）且靈活。

編碼器

為了使關(guān)節(jié)手的運行更加，我們在關(guān)節(jié)中使用磁增量編碼器來控制精度，而不是在電機中。我們使用霍爾傳感器控制零位和A/B信號的增量編碼器控制位置。編碼器的分辨率為4500tics/rev

抓手

機械手可連接諸如抓手，吸盤，攝像器材，感應(yīng)器等附件。

常用的末端附件是抓手，無論是啟動的還是電動的。抓手的品牌有很多，比如：Fes-to®，Gimatic®和Schunk®。這些品牌的抓手能夠很容易的應(yīng)用到我們的robolink®系統(tǒng)中。易格斯也提供簡單可行的電抓手解決方案：工作電壓24V的2或3爪子抓手。

基礎(chǔ)技術(shù)參數(shù)

易格斯roboli®關(guān)節(jié)的大工作扭矩為5-20N·m。每個關(guān)節(jié)的重量在235g（1DOF）和1250g（基礎(chǔ)關(guān)節(jié)）之間。每個關(guān)節(jié)允許的速度和加速度因每個關(guān)節(jié)的低自重保證下可以達到很高。但是如果是多軸機械手，高速運動會導(dǎo)致抖動，這就是為什么多軸機械手我們會建議5-10循環(huán)/分鐘的運行速度（具體情況而定）。關(guān)節(jié)中角度編碼器的精度是0.07°。末端精度能達到2-3mm，這在低速運動下會更高。單獨的每個關(guān)節(jié)的承載可達2-5kg（取決于連接管長度），多軸機械手系統(tǒng)的承載在1kg以內(nèi)，佳表現(xiàn)在500g以內(nèi)。robolink®系統(tǒng)的壽命剛性生限制，但剛性繩可更換。

6DOF robolink®標準連接管長度：

重量：1900g（僅僅是機械手重量）

臂展：800mm

承載：500g

速度：5-10循環(huán)/分鐘

精度：2-3mm

壽命：1000000次循環(huán)（壽命受剛性生限制，但剛性繩可更換）

驅(qū)動模組（步進機電）

易格斯在DryLin®E系統(tǒng)中對步進電機成功且成熟的應(yīng)用是的哇我們在robolink®機械手中也應(yīng)用步進電機作為一個解決方案。當然，伺服電機，直流電機，無刷直流電機也是可以應(yīng)用的。為了提高步進電機的輸出扭矩，我們提供兩種類型的減速機。我們管這個叫驅(qū)動模組，當電機和減速器組合起來之后，我們將由幾個驅(qū)動模組的構(gòu)成的箱子叫驅(qū)動單元。

我們有兩種規(guī)格的步進電機可供選擇：

NEMA17適配1:35的減速器，100W,14Nm，10rpm（適用于4DOF以下產(chǎn)品）

NEMA23適配1:16減速器，250W，25Nm，10rpm（通常適配4-6DOF產(chǎn)品）

我們標準的6DOF驅(qū)動單元是為NEMA23電機設(shè)計的。線纜的連接通過驅(qū)動單元外殼上的25pin大小的探頭來實現(xiàn)。每個關(guān)節(jié)的編碼器線纜是通過另一個50pin大小的連接頭來實現(xiàn)。所有的電機及編碼器線纜易格斯均可提供。

控制組件（硬件）

robol®關(guān)節(jié)手系統(tǒng)可以成套的提供給客戶，但是控制軟件并不包含在內(nèi)。這就是說客戶可以自由的選用自己適合的控制軟件。很多的步進電機控制軟件諸如SPC,PLC等可供工業(yè)用解決方案選擇。叫哦學解決方案可選擇mathlab,ROS，labview等等。我們可提供6DOF的成套系統(tǒng)包含電機和線纜。

控制軟件

robolink®有內(nèi)部使用控制系統(tǒng)。其包含Nanotec步進電機控制軟件和Crumb2560AT微芯片。該控制軟件利用RS485總線，該總線通過Crumb微芯片通過USB進行傳輸。對該硬件配置，易格斯提供一個開放控制軟件IME。該軟件有伯恩大學計算機科學學院研發(fā)。這是一個獨立的專為robolink®系統(tǒng)開發(fā)的簡單編輯演示軟件且可應(yīng)用與單一關(guān)節(jié)。

應(yīng)用案例

仿生機器人，服務(wù)機器人，助力系統(tǒng)，人機互動系統(tǒng)，清潔系統(tǒng)，噴霧系統(tǒng)，配料系統(tǒng)，攝像器材，感應(yīng)定位等。

robolink®優(yōu)勢：

更輕：關(guān)節(jié)手重量在0.3-1.9kg之間

結(jié)構(gòu)更緊湊：2DOF的關(guān)節(jié)（可做擺動和轉(zhuǎn)動）

更靈活：驅(qū)動方式多樣化：電機驅(qū)動，氣功，手動等

可實現(xiàn)模塊化：個性化的關(guān)節(jié)設(shè)計理念

更安全：有限驅(qū)動的軟關(guān)節(jié)手，物理安全性更高

可水下應(yīng)用：關(guān)節(jié)中無電機，所以可實現(xiàn)水下運動

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