機(jī)器人平衡控制的案例
尋求水下機(jī)器人ROV控制系統(tǒng)專家
準(zhǔn)備做水下機(jī)器人，用于水下觀察和進(jìn)行一些作業(yè)，想找?guī)孜粚?duì)ROV控制系統(tǒng)非常熟悉和專業(yè)的專家，有償，有意者可聯(lián)系本人。
ROV主要設(shè)計(jì)方案如下：
采用8推進(jìn)器，水平4個(gè)，垂直4個(gè)，帶攝像頭和照明，帶一臺(tái)水下機(jī)械臂，通過光纖復(fù)合纜進(jìn)行供電和控制。
機(jī)器人的大腦——控制系統(tǒng)概述
如果僅僅有感官和肌肉，人的四肢并不能動(dòng)作。一方面是因?yàn)閬碜愿泄俚男盘?hào)沒有器官去接收和處理，另一方面也是因?yàn)闆]有器官發(fā)出神經(jīng)信號(hào)，驅(qū)使肌肉發(fā)生收縮或舒張。同樣，如果機(jī)器人只有傳感器和驅(qū)動(dòng)器，機(jī)械臂也不能正常工作。原因是傳感器輸出的信號(hào)沒有起作用，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)也得不到驅(qū)動(dòng)電壓和電流，所以機(jī)器人需要有一個(gè)控制系統(tǒng)，用硬件和軟件組成一個(gè)的控制系統(tǒng)。
機(jī)器人控制系統(tǒng)的功能是接收來自傳感器的檢測(cè)信號(hào)，根據(jù)操作任務(wù)的要求，驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂中的各臺(tái)電動(dòng)機(jī)就像我們人的活動(dòng)需要依賴自身的感官一樣，機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制離不開傳感器。機(jī)器人需要用傳感器來檢測(cè)各種狀態(tài)。機(jī)器人的內(nèi)部傳感器信號(hào)被用來反映機(jī)械臂關(guān)節(jié)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，機(jī)器人的外部傳感器信號(hào)被用來檢測(cè)工作環(huán)境的變化。
所以機(jī)器人的神經(jīng)與大腦組合起來才能成一個(gè)完整的機(jī)器人控制系統(tǒng)。
機(jī)器人控制系統(tǒng)概念
機(jī)器人控制系統(tǒng)是指由控制主體、控制客體和控制媒體組成的具有自身目標(biāo)和功能的管理系統(tǒng)。控制系統(tǒng)意味著通過它可以按照所希望的方式保持和改變機(jī)器、機(jī)構(gòu)或其他設(shè)備內(nèi)任何感興趣或可變化的量。控制系統(tǒng)同時(shí)是為了使被控制對(duì)象達(dá)到預(yù)定的理想狀態(tài)而實(shí)施的。控制系統(tǒng)使被控制對(duì)象趨于某種需要的穩(wěn)定狀態(tài)。
機(jī)器人控制系統(tǒng)特點(diǎn)
機(jī)器人的控制技術(shù)是在傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)的控制技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，因此兩者之間并無根本的不同。但機(jī)器人控制系統(tǒng)也有許多特殊之處。其特點(diǎn)如下：
1、機(jī)器人控制系統(tǒng)本質(zhì)上是一個(gè)非線性系統(tǒng)。引起機(jī)器人非線性因素很多，機(jī)器人的結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)件、驅(qū)動(dòng)元件等都會(huì)引起系統(tǒng)的非線性。
2、機(jī)器人控制系統(tǒng)是由多關(guān)節(jié)組成的一個(gè)多變量控制系統(tǒng)，且各關(guān)節(jié)間具有耦合作用。具體表現(xiàn)為某一個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)，會(huì)對(duì)其他關(guān)節(jié)產(chǎn)生動(dòng)力效應(yīng)，每一個(gè)關(guān)節(jié)都要受到其他關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的擾動(dòng)。因此工業(yè)機(jī)器人的控制中經(jīng)常使用前饋、補(bǔ)償、解耦和自適應(yīng)等復(fù)雜控制技術(shù)。
展開 機(jī)器人/舞臺(tái)燈常用電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制芯片SS6810R
機(jī)器人電動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是利用各種電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的力矩和力，直接或間接地驅(qū)動(dòng)機(jī)器人本體以獲得機(jī)器人的各種運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行。機(jī)器人常用的電機(jī)主要包含三種類型：普通的直流電機(jī)、伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)。
目前，由于高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、大轉(zhuǎn)矩、低慣量的交、直流伺服電動(dòng)機(jī)在工業(yè)機(jī)器人中得到廣泛應(yīng)用，一般負(fù)載1000N(相當(dāng)100kgf)以下的工業(yè)機(jī)器人大多采用電伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。所采用的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)主要是AC伺服電動(dòng)機(jī)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和DC伺服電動(dòng)機(jī)。
（圖片來源：無版權(quán)圖庫(kù)）
其中，交流伺服電動(dòng)機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)、直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(DD)均采用位置閉環(huán)控制，一般應(yīng)用于高精度、高速度的機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)多適用于對(duì)精度、速度要求不高的小型簡(jiǎn)易機(jī)器人開環(huán)系統(tǒng)中。交流伺服電動(dòng)機(jī)由于采用電子換向，無換向火花，在易燃易爆環(huán)境中得到了廣泛的使用。機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率范圍一般為0.1～10kW。
工采網(wǎng)提供多種適應(yīng)于工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備，舞臺(tái)燈光，安防監(jiān)控，打印機(jī)，家電的步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)芯片，多種接口方式，外圍電路少，內(nèi)置各種保護(hù)功能（過溫，過流，過欠壓保護(hù)）。這里推薦一款常用于舞臺(tái)燈光控制、機(jī)器人上的電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。
產(chǎn)品描述：
SS6810R是一款由PWM電流驅(qū)動(dòng)的雙極低功耗電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成芯片；采用eTSSOP20 173mil封裝；工作電壓范圍：10V～40V；有兩路H橋驅(qū)動(dòng)，較大輸出40V/1A。
輸入接口采用Pala-IN的驅(qū)動(dòng)方式，電流衰減模式可選擇為快衰減、慢衰減和混合衰減，且可以任意設(shè)置快衰減與慢衰減的比例，從而更平穩(wěn)高效的控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)。此外，采用單一電源供電可以有效的簡(jiǎn)化系統(tǒng)級(jí)設(shè)置的難度。可以有效改善散熱性能，符合Rohs規(guī)范，引腳框架100％無鉛。
展開 機(jī)器人方向控制中應(yīng)用的磁阻角度傳感芯片
磁阻傳感器提供的輸出信號(hào)幾乎不受磁場(chǎng)變動(dòng)、磁溫度系數(shù)、磁傳感器距離與位置變動(dòng)影響，可以達(dá)到高準(zhǔn)確度與高效能，因此相當(dāng)適合各種要求嚴(yán)格的車用電子與工業(yè)控制的應(yīng)用。所以它遠(yuǎn)比采用其它傳感方法的器件更具有優(yōu)勢(shì)。
機(jī)器人的應(yīng)用日漸廣泛，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)與提高效能有重要作用。工業(yè)機(jī)器人主要利用伺服電機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制，從而實(shí)現(xiàn)移動(dòng)和抓取工具。本文將詳細(xì)討論伺服電機(jī)的特點(diǎn)以及不同類型伺服電機(jī)相應(yīng)的控制原理。
運(yùn)動(dòng)控制與機(jī)器人密切相關(guān)。工業(yè)應(yīng)用中的機(jī)器人必須透過由多款電機(jī)所構(gòu)成的致動(dòng)器才能自行移動(dòng)，以執(zhí)行任務(wù)或透過機(jī)器手臂抓取工具。
機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)通常由電機(jī)控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電機(jī)本體(多為伺服電機(jī))組成。電機(jī)控制器具備智能運(yùn)算功能，并可傳送指令以驅(qū)動(dòng)電機(jī)。驅(qū)動(dòng)可提供增壓電流，根據(jù)控制器指令以驅(qū)動(dòng)電機(jī)。電機(jī)可以直接移動(dòng)機(jī)器人，也可通過傳動(dòng)系統(tǒng)或鏈條系統(tǒng)讓機(jī)器人移動(dòng)。
差動(dòng)驅(qū)動(dòng)原理:差動(dòng)驅(qū)動(dòng)是指左右兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪分別由一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng),通過控制兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)速度和方向?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人的轉(zhuǎn)向。左右輪速度的不同可以使機(jī)器人產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
舵輪/轉(zhuǎn)向齒輪原理:機(jī)器人通過操控一個(gè)或多個(gè)舵輪(也稱轉(zhuǎn)向齒輪)的方向和轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。舵輪通常位于機(jī)器人的前部或后部,當(dāng)舵輪旋轉(zhuǎn)時(shí),機(jī)器人就會(huì)圍繞輪子的軸線旋轉(zhuǎn)。
傳感器測(cè)量磁鐵磁場(chǎng)方位角時(shí)可以達(dá)到小于0.07度的分辨率。測(cè)量磁場(chǎng)方向?qū)τ跍y(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度的優(yōu)勢(shì)在于：對(duì)于磁鐵溫度系數(shù)不敏感，沖擊和振蕩影響小，可用于磁鐵和傳感器之間的多種介質(zhì)。這些傳感器可以在3瓦特功率下達(dá)到0－5mhz的帶寬響應(yīng)。輸出是標(biāo)準(zhǔn)的惠斯通電橋結(jié)構(gòu)。因?yàn)闆]有運(yùn)動(dòng)電子組件，傳感器具有長(zhǎng)工作壽命，高可靠性和精確性等優(yōu)點(diǎn)。
推薦一款由工采網(wǎng)代理的磁阻角度傳感芯片 - AM100是一款基于各向異性磁電阻(AMR)技術(shù)的角度傳感器IC。
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機(jī)器人關(guān)節(jié)如何做到精準(zhǔn)控制的，原來內(nèi)部結(jié)構(gòu)這么復(fù)雜！
現(xiàn)在工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化程度讓人嘆為觀止，5軸6軸機(jī)器人具有如此多的關(guān)節(jié)，還能夠做到運(yùn)動(dòng)和指令的精確傳輸，各部位緊密配合完成復(fù)雜的工作，讓人不禁好奇它們的傳動(dòng)系統(tǒng)到底是怎樣的，關(guān)節(jié)到底是什么結(jié)構(gòu)的呢?
▲日本安川機(jī)器人揮刀削豌豆
關(guān)節(jié)是工業(yè)機(jī)器人最重要的基礎(chǔ)部件之一，也是運(yùn)動(dòng)的核心部件：精密減速機(jī)。這是一種精密的動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，其利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將電機(jī)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的裝置，從而降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩。
機(jī)器人關(guān)節(jié)處的減速傳動(dòng)，要求傳動(dòng)鏈短、體積小、功率大、質(zhì)量輕和易于控制，同時(shí)，對(duì)于中高載荷的工業(yè)機(jī)器人，還需要足夠的剛度、回轉(zhuǎn)精度和運(yùn)動(dòng)精度穩(wěn)定性。
目前全球能夠提供規(guī)模化且性能可靠的精密減速器生產(chǎn)企業(yè)不多，絕大多數(shù)市場(chǎng)份額都被日本企業(yè)占據(jù)：
Nabtesco的RV減速器約占60%，Harmonica的諧波減速器約占15%，還有住友重工(SUMITOMO，未查到比例)。尤其在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用比例，是壓倒性的。
▲拆解精密減速機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
Nabtesco(納博特斯克)是由帝人精機(jī)和納博克(1956年生產(chǎn)了日本第一個(gè)自動(dòng)門)這兩家日本公司強(qiáng)強(qiáng)合并組成。作為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和零部件的生產(chǎn)商，這兩家公司都在其特定的業(yè)務(wù)領(lǐng)域，掌握了高端核心技術(shù)，控制著很大的市場(chǎng)份額。
作為世界上最大的精密擺線針輪減速機(jī)制造商，Nabtesco生產(chǎn)高性能減速機(jī)、中空軸減速機(jī)，以及單軸伺服執(zhí)行器和控制器。
展開 電聲案例 | 助聽器開發(fā)中的機(jī)器人控制聲學(xué)全息技術(shù)
Poul Kristensen，GNReSound的高級(jí)聲學(xué)工程師說：“助聽器的一大挑戰(zhàn)是獲得高增益，要做到這一點(diǎn)，你必須能控制反饋。即使是某些高達(dá)80dB的增益，也只需要一個(gè)很小的裝置，因此你需要多種不同的工具來了解反饋模式。”
本圖顯示的3D保形繪圖是將SONAH計(jì)算獲得聲音云圖繪制到網(wǎng)格化的CAD模型上的結(jié)果
解決方案
GN ReSound傾向于能保證精度和可重復(fù)性的自動(dòng)解決方案，因此選擇了Brüel & Kj?r 項(xiàng)目定制部門提供的基于統(tǒng)計(jì)優(yōu)化近場(chǎng)聲全息（SONAH）技術(shù)的交鑰匙解決方案。
使用我們的專利SONAH技術(shù)、提供一個(gè)機(jī)器人整體解決方案，能實(shí)現(xiàn)GN ReSound所需要的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。這個(gè)解決方案由三個(gè)主要部分組成：持有探針傳聲器的機(jī)器人、機(jī)器人控制器及LAN-XI模塊、PC工作站。
“采用這一系統(tǒng)，我們能測(cè)量聲強(qiáng)”Poul說：“這是我們之前無法做到的。采用SONAH系統(tǒng)，使這一流程可控。你可以使用自動(dòng)控制裝置將傳聲器放置在某個(gè)特定位置上。我們現(xiàn)在可以測(cè)量精細(xì)網(wǎng)格，之前我們只能分析聲壓。”
配備探針傳聲器的自動(dòng)控制裝置。探針傳聲器小巧、輕質(zhì)，適合在靠近聲源的局促空間內(nèi)測(cè)量聲壓
“在采用SONAH之前，我們?cè)谥犉髦車苿?dòng)傳聲器，以盡可能獲得聲音信息。但是由于這一過程要求精確，因此我們不得不進(jìn)行大量測(cè)試，因此這一方法并不實(shí)用。而新方法則更為精確，并能提供更多信息。”
為GN ReSound提供的自動(dòng)控制系統(tǒng)
SONAH 是什么？
Brüel & Kj?r獲得專利的先進(jìn)全息技術(shù)，可采用比聲源更小的陣列實(shí)施測(cè)量，且不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的空間窗效應(yīng)。
展開 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制 | 開發(fā)基于應(yīng)變的三分量傳感器
<p>達(dá)姆施塔特工業(yè)大學(xué)仿真機(jī)器人項(xiàng)目需要為負(fù)重行走機(jī)器人開發(fā)更具成本效益的感應(yīng)足，以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制。在HBK的幫助下，開發(fā)了基于應(yīng)變的三分量力傳感器，來調(diào)節(jié)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制。</p><p><br></p><h2><strong>三分量力傳感器結(jié)構(gòu)</strong></h2><p>為了測(cè)量x、y 和 z軸方向的力，共安裝了三個(gè)應(yīng)變?nèi)珮颍?lt;/p><ul><li><strong>z方向力測(cè)量</strong>：4個(gè)應(yīng)變花K-TA11K3/350采用雙組份冷固化膠安裝在薄片式彈性體內(nèi)部。</li><li><strong>x和y方向力測(cè)量</strong>：8個(gè)應(yīng)變片K-LU13K1.6/350被黏貼在彈性體外部。這種帶背膠的應(yīng)變片可以采用熱固化方式，并且安裝更方便。</li></ul><p>應(yīng)變計(jì)的排布如圖1所示。1-4號(hào)應(yīng)變片測(cè)量z方向，5-12號(hào)應(yīng)變片測(cè)量x和y方向。這種三軸力傳感器采用鋁制圓柱形梁式結(jié)構(gòu)。生產(chǎn)簡(jiǎn)單，成本低廉。</p><p class="ql-align-center"><em><img src="https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_jpg/0dOps7rIddpRWj4PI35g5hP2dBCmdmGYsk70v3ib2PEvAIt7SMwsGMeOtd9DBFPxmnakQ6h4drlEB4KGO0kzeFA/640?wx_fmt=webp&from=appmsg"></em></p><p class="ql-align-center"><em>圖1 上圖為三維彈性體上的應(yīng)變片，下圖為應(yīng)變片在展開彈性體上的排布</em></p><p><br></p><p>為了測(cè)量最小的電阻變化，需要將應(yīng)變片需要以全橋方式安裝（見圖2）。在ANSYS Workbench 19.1幫助下，應(yīng)變被確定到指定方向。
展開 使用前沿技術(shù)控制機(jī)器人的復(fù)雜性和成本（免費(fèi)領(lǐng)文檔）
在工業(yè) 4.0 時(shí)代，開發(fā)并交付能夠以高精確度自動(dòng)、靈活處理小批量工作的經(jīng)濟(jì)實(shí)惠型機(jī)器人，這一點(diǎn)至關(guān)重要。
5G、邊緣計(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí) (ML)、人工智能 (AI) 這些最新技術(shù)和認(rèn)知的提高，刺激了機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)也帶來了新的挑戰(zhàn)。機(jī)器人原始設(shè)備制造商必須開拓新的途徑來評(píng)估設(shè)計(jì)階段幾項(xiàng)關(guān)鍵決策的影響，譬如機(jī)器人能效、性能和可靠性方面的執(zhí)行器選型、系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)限值、控制邏輯代碼等。
機(jī)器人制造商需要新式工程方法來控制復(fù)雜性和成本。此白皮書重點(diǎn)闡述如何在機(jī)器人開發(fā)階段應(yīng)用前沿仿真和測(cè)試解決方案來應(yīng)對(duì)六大主要工程挑戰(zhàn)。其中的兩個(gè)真實(shí)應(yīng)用案例——分揀機(jī)器人和自動(dòng)引導(dǎo)車 (AGV)，重點(diǎn)介紹了工程師們?nèi)绾文軌蛲ㄟ^盡早感知性能來實(shí)現(xiàn)迅速創(chuàng)新。
下載此文檔，探索使用仿真和測(cè)試解決方案的全面方法如何推進(jìn)機(jī)器人工程。
提高機(jī)器人的 6 大關(guān)鍵性能特征
機(jī)器人的性能工程對(duì)于新式或現(xiàn)有機(jī)器人的設(shè)計(jì)與開發(fā)至關(guān)重要。機(jī)器人設(shè)計(jì)與開發(fā)牽涉到多領(lǐng)域挑戰(zhàn)。工程師們需要一種高效的方式，從而評(píng)估每個(gè)組件復(fù)雜、非線性和耦合的相互作用。工程師們?nèi)绾卧谠椭谱髦矮@得機(jī)器人的性能特征，例如可觸及的區(qū)域、承載能力以及末端效應(yīng)器最佳位置？
下載此白皮書，探索機(jī)器人制造商如何高效使用仿真和測(cè)試解決方案應(yīng)對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)中的性能（幾何、載荷、運(yùn)動(dòng)學(xué)和準(zhǔn)確度）挑戰(zhàn)。
分揀機(jī)器人設(shè)計(jì)、仿真和測(cè)試
高速分揀機(jī)器人在各行各業(yè)應(yīng)用廣泛。本白皮書還涵蓋高速分揀機(jī)器人設(shè)計(jì)、仿真和測(cè)試方面的一個(gè)應(yīng)用案例。
此示例展示了可靠、能夠以最低成本滿足各種功能需求的機(jī)器人交付的分步式過程（從結(jié)構(gòu)組件設(shè)計(jì)到動(dòng)力學(xué)、激勵(lì)和控制的閉環(huán)仿真）。
展開 基于MATLAB/Simulink 機(jī)器人魯棒自適應(yīng)控制系統(tǒng)仿真研究
基于MATLAB/Simulink 機(jī)器人魯棒自適應(yīng)控制系統(tǒng)仿真研究
高道祥，薛定宇
（東北大學(xué)教育部暨遼寧省流程工業(yè)綜合自動(dòng)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，沈陽 110004）
摘 要：介紹了一種在MATLAB/Simulink 環(huán)境下進(jìn)行機(jī)器人魯棒自適應(yīng)控制系統(tǒng)仿真的方法，利
用Matlab 軟件強(qiáng)大的數(shù)值運(yùn)算功能，將系統(tǒng)模型用Matlab 語言編寫成M-Function（或S-Function）
文件，通過User-Defined-Function 模塊嵌入到Simulink 仿真環(huán)境中，可以充分發(fā)揮Simulink 模塊
實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)仿真功能，簡(jiǎn)化仿真模型的設(shè)計(jì)，修改和調(diào)整。基于M-Function 建立機(jī)器人系統(tǒng)模型
的方法可以推廣到其他復(fù)雜控制系統(tǒng)的建模，SimMechanics 在建立多自由度連桿機(jī)器人受控對(duì)象
仿真模型時(shí)，簡(jiǎn)單可靠。
關(guān)鍵詞：機(jī)器人；Matlab/Simulink；SimMechanics；仿真；魯棒自適應(yīng)控制
中圖分類號(hào)：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-731X (2006) 07-2022-04
基于MATLABSimulink機(jī)器人魯棒自適應(yīng)控制系統(tǒng)仿真研究.pdf
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現(xiàn)在工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化程度讓人嘆為觀止，5軸6軸機(jī)器人具有如此多的關(guān)節(jié)，還能夠做到運(yùn)動(dòng)和指令的精確傳輸，各部位緊密配合完成復(fù)雜的工作，讓人不禁好奇它們的傳動(dòng)系統(tǒng)到底是怎樣的，關(guān)節(jié)到底是什么結(jié)構(gòu)的呢?
▲日本安川機(jī)器人揮刀削豌豆
關(guān)節(jié)是工業(yè)機(jī)器人最重要的基礎(chǔ)部件之一，也是運(yùn)動(dòng)的核心部件：精密減速機(jī)。這是一種精密的動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，其利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將電機(jī)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的裝置，從而降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩。
機(jī)器人關(guān)節(jié)處的減速傳動(dòng)，要求傳動(dòng)鏈短、體積小、功率大、質(zhì)量輕和易于控制，同時(shí)，對(duì)于中高載荷的工業(yè)機(jī)器人，還需要足夠的剛度、回轉(zhuǎn)精度和運(yùn)動(dòng)精度穩(wěn)定性。
目前全球能夠提供規(guī)模化且性能可靠的精密減速器生產(chǎn)企業(yè)不多，絕大多數(shù)市場(chǎng)份額都被日本企業(yè)占據(jù)：Nabtesco的RV減速器約占60%，Harmonica的諧波減速器約占15%，還有住友重工(SUMITOMO，未查到比例)。尤其在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用比例，是壓倒性的。
▲拆解精密減速機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
Nabtesco(納博特斯克)是由帝人精機(jī)和納博克(1956年生產(chǎn)了日本第一個(gè)自動(dòng)門)這兩家日本公司強(qiáng)強(qiáng)合并組成。作為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和零部件的生產(chǎn)商，這兩家公司都在其特定的業(yè)務(wù)領(lǐng)域，掌握了高端核心技術(shù)，控制著很大的市場(chǎng)份額。
作為世界上最大的精密擺線針輪減速機(jī)制造商，Nabtesco生產(chǎn)高性能減速機(jī)、中空軸減速機(jī)，以及單軸伺服執(zhí)行器和控制器。
展開 德國(guó)科學(xué)家研發(fā)軟體機(jī)器人，通過磁場(chǎng)就可控制其行動(dòng)
提起機(jī)器人，大家的腦子里大都浮現(xiàn)的是硬體機(jī)器人，而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人不僅僅只有硬體的，軟體的機(jī)器人已經(jīng)有很多了，而且其用途非但不比硬體機(jī)器人差，還可能比硬體機(jī)器人有更多用途。近日，德國(guó)馬普研究所研制出一種用磁場(chǎng)控制的軟體機(jī)器人，其在磁場(chǎng)操縱下，它能爬行、打滾、跳躍，能迅速收縮以抓住滾過的小球。
據(jù)悉，這款機(jī)器人的主體材料為硅膠，內(nèi)嵌具有磁性的汝鐵硼微顆粒。其還具有多自由度和連續(xù)變換的能力，可在大范圍內(nèi)任意改變自己身形和尺寸。因?yàn)橹鲃?dòng)變形與被動(dòng)變形能力的結(jié)合，機(jī)器人可以擠過比自身常態(tài)尺寸小的縫隙，進(jìn)入傳統(tǒng)機(jī)器人無法進(jìn)入的空間。
試想一下，如果讓“軟軟的機(jī)器人”為病人做手術(shù)是一種怎樣的感受呢？如今，在超微創(chuàng)手術(shù)領(lǐng)域，軟體機(jī)器人（又稱柔軟機(jī)器人）已經(jīng)開始發(fā)揮自己的作用了。
其實(shí)，相比于硬體機(jī)器人，軟體機(jī)器人更加讓人容易接近，我想這就是軟體機(jī)器人可能會(huì)發(fā)展的更好的原因，軟體機(jī)器人多樣的功能給人們帶來了更多的便利，而其易操作的性能更是讓人覺得便利十足，看來軟體機(jī)器人的發(fā)展前景確實(shí)是很好的。
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五角大樓正考慮將AI控制的無人機(jī)和機(jī)器人用于戰(zhàn)斗
未來的戰(zhàn)爭(zhēng)可能會(huì)通過先進(jìn)的人工智能（AI）算法，統(tǒng)籌全面評(píng)估局勢(shì)，可以在沒有人類控制的情況下操作機(jī)器人和無人機(jī)。美國(guó)五角大樓已經(jīng)允許 AI 根據(jù)人類發(fā)出的命令自行戰(zhàn)斗，援引 Wired 報(bào)道去年 8 月就在西雅圖附近進(jìn)行了這方面的演習(xí)。
圖片來自于 Flickr
在本次演習(xí)中動(dòng)用了數(shù)十架軍用無人機(jī)和類似坦克的機(jī)器人，任務(wù)很簡(jiǎn)單就是找到被懷疑藏匿在幾座建筑物中的恐怖分子。由于涉及的機(jī)器人數(shù)量眾多，人類操作員不可能盯住所有的機(jī)器人。因此，它們被指示在必要時(shí)尋找并消滅敵方戰(zhàn)斗人員。
本次演習(xí)由美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）負(fù)責(zé)，演習(xí)涉及機(jī)器人用來模擬與敵對(duì)實(shí)體互動(dòng)的無線電發(fā)射器，而不是實(shí)際的武器。無人機(jī)和機(jī)器人大約有一個(gè)大背包那么大，而且都有一個(gè)總體目標(biāo)。這些機(jī)器人可以使用人工智能算法來制定攻擊計(jì)劃。一些機(jī)器人包圍了建筑物；其他機(jī)器人進(jìn)行監(jiān)視。一些機(jī)器人識(shí)別指定敵方戰(zhàn)斗人員的信標(biāo)，另一些則被模擬的爆炸物摧毀。
這只是去年夏天進(jìn)行的人工智能演習(xí)之一，目的是在軍事系統(tǒng)中模擬自動(dòng)化，以應(yīng)對(duì)過于復(fù)雜和快速發(fā)展的情況，使人類能夠在途中做出每一個(gè)關(guān)鍵決定。
Wired 報(bào)道稱五角大樓對(duì)于給予自主武器一定程度的執(zhí)行命令的自由越來越感興趣。人類仍將做出高級(jí)決策，但人工智能可以比人類更好、更快地適應(yīng)當(dāng)?shù)氐那闆r。Wired 還指出，國(guó)家人工智能安全委員會(huì)（NSCAI）在今年 5 月還建議美國(guó)抵制關(guān)于開發(fā)自主武器的國(guó)際禁令。
來源：網(wǎng)易新聞
<完>
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展開 五角大樓正考慮將AI控制的無人機(jī)和機(jī)器人用于戰(zhàn)斗
未來的戰(zhàn)爭(zhēng)可能會(huì)通過先進(jìn)的人工智能（AI）算法，統(tǒng)籌全面評(píng)估局勢(shì)，可以在沒有人類控制的情況下操作機(jī)器人和無人機(jī)。美國(guó)五角大樓已經(jīng)允許 AI 根據(jù)人類發(fā)出的命令自行戰(zhàn)斗，援引 Wired 報(bào)道去年 8 月就在西雅圖附近進(jìn)行了這方面的演習(xí)。
圖片來自于 Flickr
在本次演習(xí)中動(dòng)用了數(shù)十架軍用無人機(jī)和類似坦克的機(jī)器人，任務(wù)很簡(jiǎn)單就是找到被懷疑藏匿在幾座建筑物中的恐怖分子。由于涉及的機(jī)器人數(shù)量眾多，人類操作員不可能盯住所有的機(jī)器人。因此，它們被指示在必要時(shí)尋找并消滅敵方戰(zhàn)斗人員。
本次演習(xí)由美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）負(fù)責(zé)，演習(xí)涉及機(jī)器人用來模擬與敵對(duì)實(shí)體互動(dòng)的無線電發(fā)射器，而不是實(shí)際的武器。無人機(jī)和機(jī)器人大約有一個(gè)大背包那么大，而且都有一個(gè)總體目標(biāo)。這些機(jī)器人可以使用人工智能算法來制定攻擊計(jì)劃。一些機(jī)器人包圍了建筑物；其他機(jī)器人進(jìn)行監(jiān)視。一些機(jī)器人識(shí)別指定敵方戰(zhàn)斗人員的信標(biāo)，另一些則被模擬的爆炸物摧毀。
這只是去年夏天進(jìn)行的人工智能演習(xí)之一，目的是在軍事系統(tǒng)中模擬自動(dòng)化，以應(yīng)對(duì)過于復(fù)雜和快速發(fā)展的情況，使人類能夠在途中做出每一個(gè)關(guān)鍵決定。
Wired 報(bào)道稱五角大樓對(duì)于給予自主武器一定程度的執(zhí)行命令的自由越來越感興趣。人類仍將做出高級(jí)決策，但人工智能可以比人類更好、更快地適應(yīng)當(dāng)?shù)氐那闆r。Wired 還指出，國(guó)家人工智能安全委員會(huì)（NSCAI）在今年 5 月還建議美國(guó)抵制關(guān)于開發(fā)自主武器的國(guó)際禁令。
展開 科技：最新代Atlas機(jī)器人強(qiáng)在哪里——聊聊伺服液壓驅(qū)動(dòng)（ 液壓傳動(dòng)與控制）
在最新代Atlas機(jī)器人視頻發(fā)布的前幾天，波士頓動(dòng)力（BD）向外公布了一段25秒的視頻，展示的是新版的SpotMini（BigDog的迷你版）。
2016年SpotMini(動(dòng)作略顯笨拙）（圖摘自網(wǎng)絡(luò)）
新版SpotMini調(diào)皮偷看（外表美觀、動(dòng)作流暢）（圖摘自網(wǎng)絡(luò)）
在視頻的末尾，出現(xiàn)了“coming soon”的字樣，小編看后立馬感覺：BD可能快要放大招了！！
沒想到，幾天后大招果然出現(xiàn)了：最新代Atlas機(jī)器人誕生了！
新代Atlas（圖摘自網(wǎng)絡(luò)）
相信大家都是被Atlas的動(dòng)態(tài)控制和自平衡能力所震驚，但是：如果沒有強(qiáng)大的硬件環(huán)境支撐，再高級(jí)的算法都是浮云。
本文根據(jù)BD所公布的極其有限的資料，從Atlas機(jī)器人液壓驅(qū)動(dòng)方式的角度，簡(jiǎn)單地與大家一起探討。
※※Atlas前世今生※※
Atlas機(jī)器人是基于波士頓動(dòng)力公司早期的PETMAN人形機(jī)器人，配備了兩個(gè)視覺系統(tǒng)——一個(gè)激光測(cè)距儀和一個(gè)立體照相機(jī)，一個(gè)機(jī)載電腦，四肢均由液壓驅(qū)動(dòng)，全身共擁有28個(gè)自由度。
第一代Atlas
第一代Atlas機(jī)器人由航空級(jí)鋁和鈦建造，四肢均由液壓驅(qū)動(dòng)，但需要通過電纜外接電源。
第一代Atlas（圖摘自網(wǎng)絡(luò)）
第二代Atlas
第二代Atlas比第一版本體型小，全身的新的設(shè)計(jì)使其移動(dòng)更快，并且已經(jīng)脫離了電纜的束縛（后背電池）。
該版Atlas最顯著變化是電源和泵。電源是鋰離子電池組，新型液壓泵不僅能提供足夠動(dòng)力，也讓Atlas變得安靜了很多！
展開 首個(gè)無線微型昆蟲機(jī)器人問世：僅比牙簽略重 可用激光控制飛行
現(xiàn)在想象一下，利用激光就可以控制它的一舉一動(dòng)。
隨著20世紀(jì)無人機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，微型飛行機(jī)器人即將問世就不足為奇了:高盛(Goldman Sachs)預(yù)測(cè)，從現(xiàn)在到2020年，在商業(yè)和民用政府部門日益增長(zhǎng)的需求的幫助下，無人機(jī)的市場(chǎng)機(jī)會(huì)將達(dá)到1000億美元。
令人驚訝的是，研究人員花了20多年的時(shí)間才最終研究出一個(gè)完全自主的版本。這是因?yàn)轵?qū)動(dòng)和控制機(jī)翼所需的電子設(shè)備是如此之重，以致于直到現(xiàn)在，飛行機(jī)器人昆蟲還必須被拴在連接外部電源的電線上。
然而，由助理教授Sawyer Fuller領(lǐng)導(dǎo)的華盛頓大學(xué)的一個(gè)工程師團(tuán)隊(duì)卻能夠解決這個(gè)問題。依靠華盛頓大學(xué)的資助，他們創(chuàng)造了RoboFly，這是一種機(jī)器人昆蟲，體重略高于一枚牙簽重量。由一束指向光伏電池的看不見的激光束提供動(dòng)力。光伏電池附著在機(jī)器人的上方，將激光轉(zhuǎn)化為足夠的電能來驅(qū)動(dòng)機(jī)翼。
由于激光本身不能提供足夠的電壓來驅(qū)動(dòng)機(jī)翼，研究小組設(shè)計(jì)了一個(gè)電路，將光伏電池發(fā)出的7伏電壓提高到飛行所需的240伏。據(jù)富勒?qǐng)F(tuán)隊(duì)的成員、華盛頓大學(xué)電子工程系的博士生Vikram Iyer說，為了讓RoboFly控制自己的翅膀，工程師們?cè)谕粋€(gè)電路中添加了一個(gè)微控制器，這個(gè)微控制器就像它的大腦一樣。“它告訴翅膀一些指令，像‘現(xiàn)在用力拍打’或者‘不要拍打’，”他說。
重塑昆蟲大小的機(jī)器人
Fuller在麻省理工學(xué)院獲得了機(jī)械工程學(xué)士和碩士學(xué)位，后來又在加州理工學(xué)院獲得了生物工程博士學(xué)位。他現(xiàn)在指導(dǎo)華盛頓大學(xué)的自動(dòng)昆蟲機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室，該實(shí)驗(yàn)室致力于推進(jìn)昆蟲大小機(jī)器人工程，從而更好地開發(fā)昆蟲的能力。Fuller表示：“昆蟲大小的機(jī)器人技術(shù)有很多約束。這才是我的興趣所在。”
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