机器人一体化关节,是智能机器人的核心部件。
协作机器人在设计上有低压、轻量化需求,因此通常将伺服驱动器内置于关节,于关节内完成底层电气设备连接,以简化整机走线,降低配套设备重量。该类设计被称为一体化关节。
工业机器人多采用伺服电机(传动+传感)+电气柜(模块化驱动器+控制器)的设计架构,零部件高度标准化、模块化。协作机器人采用一体化关节(传动+传感+集成驱动器)+控制器的设计架构,概念本身高度模块化,但实际一体化关节的设计却存在严重的零散化、非标化问题。
协作机器人一体化关节内部结构较为复杂,除驱动器、电机、减速器、制动器、(单个)编码器等基础零部件外,通常内置更多传感设备,例如双编码器构造、力矩传感器甚至附加弹性件的SEA设计配合力觉、功能安全性、低刚度下的运动精度等需求。这些零部件来自于不同领域、不同厂商。机器人或关节设计厂商往往难以在各领域具备成熟的专业条件,却需要对各零散零部件进行集成甚至定制,使得本体集成设计成为了前期研发的重点和难点,桎梏了面向应用的核心竞争力。
可以预期,为真正降低一体化关节的设计成本,模块化、标准化会成为必然趋势。而如何对各零部件进行模块化集成,如何构建标准化产品,能够既满足不同协作机器人产品的共同需求,又满足差异性需求是一个关键点。
CRA系列关节模组基于多年在人形机器人和协作机器人的研发成果,在扭矩密度等关键参数方面做到了业界领先水平,相比于传统的伺服电机,同扭矩下重量约为其1/10,特定型号下相比同类产品扭矩密度提高了一倍有余,使得人形机器人与外骨骼的实用化成为可能。
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