۱. ساختار و توزیع اتصالات
(1) توزیع مفاصل انسان
از آنجایی که ربات سابق تسلا ۲۸ درجه آزادی را تحقق بخشید، که معادل حدود ۱/۱۰ عملکرد بدن انسان است.
این ۲۸ درجه آزادی عمدتاً در بالاتنه و پایین تنه توزیع شده‌اند. بالاتنه شامل شانه‌ها (۶ درجه آزادی)، آرنج‌ها (۴ درجه آزادی)، مچ دست‌ها (۲ درجه آزادی) و کمر (۲ درجه آزادی) می‌شود.
پایین‌تنه شامل مفاصل مدولاری (۲ درجه آزادی)، ران‌ها (۲ درجه آزادی)، زانوها (۲ درجه آزادی)، ساق پا (۲ درجه آزادی) و مچ پا (۲ درجه آزادی) است.
(2) نوع و استحکام اتصالات
این ۲۸ درجه آزادی را می‌توان به مفاصل چرخشی و خطی طبقه‌بندی کرد. ۱۴ مفصل چرخشی وجود دارد که بر اساس قدرت چرخشی به سه زیرشاخه تقسیم می‌شوند. کوچکترین قدرت مفصل چرخشی ۲۰ نیوتن متر است که در بازو استفاده می‌شود: ۱۱۰ نیوتن متر، ۹ اینچ، در کمر، بصل النخاع و شانه و غیره استفاده می‌شود: ۱۸۰ اینچ، در کمر و لگن استفاده می‌شود. همچنین ۱۴ مفصل خطی وجود دارد که بر اساس قدرت از هم متمایز می‌شوند. کوچکترین مفاصل خطی دارای قدرت ۵۰۰ نیوتن متر هستند و در مچ دست استفاده می‌شوند؛ ۳۹۰۰ نیوتن متر در پا استفاده می‌شوند؛ و ۸۰۰۰ نیوتن متر در ران و زانو استفاده می‌شوند.
(3) ساختار مفصل
ساختار اتصالات شامل موتورها، کاهنده‌ها، حسگرها و یاتاقان‌ها می‌شود.
استفاده از مفاصل چرخشیموتورهاو کاهنده‌های هارمونیک،
و ممکن است در آینده راه‌حل‌های بهینه‌تری در دسترس قرار گیرد.
مفاصل خطی از موتور و توپ یا ... استفاده می‌کنندپیچ‌های ساچمه‌ایبه عنوان کاهنده‌ها، همراه با حسگرها.
۲. موتورها در مفاصل ربات انسان‌نما
موتورهای مورد استفاده در مفاصل عمدتاً سروو موتور هستند تا موتورهای بدون فریم. موتورهای بدون فریم این مزیت را دارند که وزن را کاهش داده و قطعات اضافی را برای دستیابی به گشتاور بیشتر حذف می‌کنند. رمزگذار کلید کنترل حلقه بسته موتور است و هنوز هم بین دقت رمزگذار داخلی و خارجی فاصله وجود دارد. حسگرها، حسگرهای نیرو باید نیرو را در انتها به طور دقیق حس کنند، در حالی که حسگرهای موقعیت باید موقعیت ربات را در فضای سه بعدی به طور دقیق حس کنند.
۳. کاربرد کاهنده در مفاصل ربات انسان‌نما
از آنجایی که در گذشته عمدتاً از کاهنده هارمونیک استفاده می‌شد، که شامل انتقال بین چرخ نرم و چرخ فولادی بود. کاهنده هارمونیک مؤثر اما گران است. در آینده، ممکن است روندی برای جایگزینی گیربکس‌های هارمونیک با گیربکس‌های سیاره‌ای وجود داشته باشد، زیرا گیربکس‌های سیاره‌ای نسبتاً ارزان هستند، اما کاهش سرعت نسبتاً کم است. با توجه به تقاضای واقعی، ممکن است بخشی از گیربکس سیاره‌ای اتخاذ شود.
رقابت برای مفاصل ربات‌های انسان‌نما عمدتاً شامل کاهنده‌ها، موتورها و پیچ‌های ساچمه‌ای است. از نظر یاتاقان‌ها، تفاوت بین شرکت‌های داخلی و خارجی عمدتاً در دقت و طول عمر است. از نظر کاهنده سرعت، کاهنده سرعت سیاره‌ای ارزان‌تر است اما کاهش سرعت کمتری دارد، در حالی که پیچ ساچمه‌ای وپیچ غلتکیبرای اتصالات انگشتی مناسب‌تر هستند. از نظر موتور، شرکت‌های داخلی در زمینه میکروموتور از درجه خاصی از رقابت برخوردارند.
زمان ارسال: ۱۹ مه ۲۰۲۵
