الروبوتات البشرية يمثل أحد أكثر التطبيقات تحديا لـ محرك كهربائي الأنظمة التي تتطلب التوازن الأمثل لكثافة الطاقة والتحكم الدقيق وكفاءة الطاقة. يوفر هذا الدليل إطارا شاملا لاختيار المحركات بناء على المتطلبات الخاصة بالمشترك واعتبارات تكامل النظام بشكل عام.
1.1 متطلبات كثافة عزم الدوران
الأطراف السفلية: 5-10 نانومتر / كجم (متطلبات مرحلة الموقف)
الأطراف العلوية: 2-5 نانومتر / كجم (مهام التلاعب)
قدرة التحميل المحورية: الحد الأدنى 3 & مرات ؛ وزن الجسم لامتصاص التأثير
1.2 مواصفات الاستجابة الديناميكية
عرض النطاق الترددي: > 50 هرتز للتحكم في التوازن
تسوية الوقت:
التسارع :> 100 راد / ثانية & فوق 2 ؛ للحركات الديناميكية
1.3 أهداف الكفاءة
ذروة الكفاءة: > 92٪ ل بلك/بمسم
كفاءة التشغيل المستمر: > 85 ٪ عند تحميل 30 ٪
قدرة الكبح المتجددة لاستعادة الطاقة
2.1 خيارات عالية الأداء
مخصص الجرح بلك: 12-15 نانومتر/كجم (مشتقات الفهد ميت)
سلوتليس بمسم:
محركات التروس المغناطيسية: تضخيم عزم الدوران بدون رد فعل عنيف
2.2 الحلول الناشئة
محركات التدفق المحوري ذات الجزء الثابت المزدوج: تقليل الحجم بنسبة 40 ٪
الوحدات المتكاملة المبردة بالسائل: عزم دوران مستمر أعلى بنسبة 20 ٪
أنظمة السائر المؤازرة الهجينة: دقة فعالة من حيث التكلفة
3.1 اختيار الإرسال الأمثل
سلالة موجة التروس: 80-120: 1 نسبة ، صفر رد فعل عنيف
علب التروس المغناطيسية: عملية خالية من الصيانة
محرك المباشر: تصاميم تحمل للمفاصل المدمجة
3.2 استراتيجيات الإدارة الحرارية
مواد تغيير الطور لأحمال الذروة
تبريد القناة الدقيقة في لفات الجزء الثابت
مركبات بوتينغ موصل حراريا
4.1 أنظمة الحركة ذات قدمين
بوسطن ديناميكس أطلس: هجين هيدروليكي كهربائي
تسلا أوبتيموس: 28 دائرة المالية يشتغل جميع الكهربائية
هوندا أسيمو: هندسة القيادة الموزعة
4.2 الأنظمة الفرعية للمعالج
الظل اليد: سلسلة مرونة يشتغل
نظام ذراع اليد دلر: أصابع التحكم في عزم الدوران
اليد الروبوتية المفتوحة: تصميم وحدات منخفضة التكلفة
5-1 مصفوفة القرارات
الأداء (40 ٪ الترجيح)
الموثوقية (30٪)
تعقيد التكامل (20٪)
التكلفة (10٪)
5.2 عملية التحقق
تحليل فيم للسلامة الهيكلية
النمذجة الحرارية للتشغيل المستمر
محاكاة ديناميكية في ماتلاب / سيمولينك
خاتمة
ال اختيار المحرك تتطلب عملية الروبوتات البشرية متعددة التخصصات التحسين عبر الكهربائية والميكانيكية والتحكم المجالات. تعد التطورات المستقبلية في أشباه الموصلات واسعة النطاق والمواد المغناطيسية المتقدمة بمزيد من التحسينات في نسب الطاقة إلى الوزن وكفاءة الطاقة.
