第五届年度LEAP奖是迄今为止规模最大的一届，旨在表彰产品设计领域的领先工程成就。2022年LEAP类别划分在WTWH传媒的四个品牌设计世界、流体动力世界、紧固件工程和EE世界。14个类别包括增材制造•先进材料•连接性•嵌入式计算•紧固件技术•液压•工业自动化•机械•运动控制•气动•电力电子•软件•开关和传感器•测试和测量。
LEAP成功的关键是工程社区的参与。WTWH媒体公司没有人选出获胜者。相反，编辑团队组建了一个独立的评审团，由OEM设计工程师和学者组成，总共14名专业人士。对于每一个类别，评委可以自由授予金、银、铜和荣誉奖。今年的类别运动控制在美国，有金、银、铜奖章。
2022年LEAP运动控制冠军-青铜：PowerFlex 755TS变频驱动•罗克韦尔自动化
PowerFlex 755TS驱动器旨在服务于客户设施中的任何应用程序。虽然这些驱动器具有最高的扭矩和速度控制性能，适用于最苛刻的应用程序，但它们也具备所有所需的条件，允许工业公司标准化TotalFORCE驱动器的通用硬件集、用户体验和跨应用程序、电源、电机甚至环境要求的能力。它们配备了许多内置在标准固件中的特定于应用程序的特性和一个完全可自定义的机载逻辑引擎(DeviceLogix)，无需选择或维护自定义固件或特定于应用程序的硬件。
该产品最大的区别在于它拥有TotalFORCE技术专利，为客户提供了一种保持生产运行在最佳水平的简化方法。TotalFORCE技术可以减少或消除对驱动器调优专家的需求，这要归功于一套被称为自适应控制的功能，该功能可以在不需要用户干预的情况下自动响应负载、应用程序甚至机器的变化。它甚至可以检测有害的机器共振，通过阻止驱动器产生这些有害的振动，从而对机械系统产生负面影响。此外，这些驱动器装载了诊断和预测分析洞察，包括对其自身健康状况的基于条件的评估，允许用户采取预测方法来驱动维护，同时在正确的时间向正确的人提供正确的信息。
开发流程:客户过程的声音被用来建立产品需求，并且在这个过程中有许多检查点与客户分享进展，以获得反馈和改进。一个很好的例子是，这是第一个驱动器与选项腐蚀性气体保护与我们的XT选项。我们的客户注意到，新技术在他们的环境中持续时间不如旧技术长，但产品仍然一如既往地符合标准和认证。为了解决这个问题，罗克韦尔自动化投资于了解问题的原因:腐蚀环境。我们调查了全球各地的客户设施，建立了一个最先进的实验室，以评估腐蚀性气体对我们产品的影响，识别潜在风险，并建立了一个解决方案，以在这些环境中更长时间地保护驱动器。
开发中使用的工程工具:新的PowerFlex 755TS驱动器是首款采用罗克韦尔自动化公司TotalFORCE技术设计的六脉冲驱动器，以帮助客户最大限度地利用他们的设备。以前只在PowerFlex 755T驱动器与主动前端技术，TotalFORCE现在可以在更广泛的应用程序中使用。这包括传统的风扇、泵和输送机应用，以及更高级的电机控制过程，这些过程通常需要在专门的驱动解决方案中找到高性能的特性。
对机器制造商的好处:PowerFlex 755TS驱动器作为首个采用TotalFORCE技术的六脉冲驱动器，为最终用户提供了以下价值:
- 预测性维护分析和XT增强了耐腐蚀性，减少了计划外停机时间。
- 更高的性能控制能力，以提高质量和吞吐量。
- 从普通备件入手，优化成本。
- 减少启动和调试工作，以加快上市时间。
- 通过振动检测/抑制和节能移动剖面，提高了机械系统的可靠性。
2022年LEAP运动控制冠军-银：用于自动驾驶机器人运输车辆的智能电液执行器
由于地形变化的复杂性，在陆地上运输重型敏感有效载荷一直是一个挑战。作为自动现场补给车(AFSV)项目的一部分，Kyntronics为客户提供了18个执行器;RMD系统，以帮助应对这些挑战。AFSV项目是为了在潜在应用中运输敏感载荷而开发的，它需要在大型腿部机器人平台的步态控制方面提供帮助。
行走车辆的能力和要求是运输超过2000磅的有效载荷。它对冲击和振动非常敏感。RMD需要一种执行器能够在一个小的包装中提供高的力量和能源效率，同时又足够坚固，适合户外使用。除了满足部队要求，Kyntronics SMART电液执行器(SHA)能够匹配功率效率的标准，并能够容忍高冲击负载。
Kyntronics与RMD合作开发复杂的致动器需求，以允许车辆在行走周期中控制车辆的俯仰和滚转角度和车身高度。此外，AFSV被开发为能够自主行为，包括恢复步态，将身体放在地面上，使身体独立于地形水平，并使用车载自动驾驶系统控制车辆。
执行器用于腿节点。这提供了一些功能，包括允许操作符:
- 使用“单腿模式”单独操作每个腿部关节
- 重新定位腿或使用腿作为操作器来移动物体。
- 控制平台位置
- 与传感器系统集成，以确定位置变化
在Kyntronics的支持下，RMD在项目启动后的20个月内成功地设计、制造和测试了AFSV。Kyntronics根据特定腿部关节(髋关节、股骨关节和胫骨关节)的受力和速度要求，提供了三种执行器配置。驱动器集成了RMD的步态发动机控制软件，该软件利用驱动器的位置和力反馈来控制车辆的腿和车身。该系统已经演示了全方位行走，六自由度身体控制，并在各种地形类型上运行，同时携带模拟有效载荷。
Coxa促动器负责将腿绕其垂直轴旋转(类似于髋关节)。使用一个连杆机构将执行机构的6”行程转换为180°旋转。
股骨执行器安装在腿上。股骨驱动器安装在其侧面，以减少车辆的整体厚度。通过在Coxa结构内安装股骨驱动器，RMD能够减少腿部的惯性，提高步行性能。
胫骨致动器安装在最后一个活动腿关节。跗关节(附着在脚上)由一个钟曲柄机构驱动，使脚保持与地面垂直，而不需要主动控制。位置传感器安装在每个执行器的一侧，以提供对执行器杆位置的位置反馈。然后用位置传感器的数据来计算腿的整体姿势。此外，还对每个钢瓶的受力进行了监测，以确保腿上的载荷保持在安全范围内。
安装在这三个关键腿节上的Kyntronics SMART电液执行器，既提高了液压解决方案的受力密度和耐久性，又提高了能源效率，消除了液压固有的泄漏风险。这种创新的驱动解决方案还提供了EMA解决方案的低质量和易于系统集成的特点。此外，Kyntronics执行器内部的阀门允许执行器在不消耗任何电力的情况下保持静态负载。
2022年LEAP运动控制冠军-黄金：60安培连续FlexPro伺服驱动器先进的运动控制
FE060-60C-CM是FlexPro系列伺服驱动器，具有综合运动平台和控制技术(IMPACT)架构。FE060-60C-CM提供所有伺服回路的完全调谐控制，旨在驱动有刷和无刷伺服电机，步进电机，和交流感应电机。该驱动器接受各种外部命令信号，或可以使用内置的运动引擎，与排序和索引命令一起使用的内部运动控制器。可编程数字和模拟I/O包括增强与外部控制器和设备的接口。FE060-60C-CM具有CANopen接口，用于网络通信和USB连接，用于驱动器配置和设置。所有驱动器和电机参数都存储在非易失性存储器中。IMPACT(综合运动平台和控制技术结合了卓越的处理能力和大电流组件，创建强大的，紧凑的，功能丰富的伺服解决方案。IMPACT可用于所有FlexPro驱动器，也可用于定制产品。
该系列的其他选项包括FE060-60C-EM和FM060-60C-EM，带有EtherCAT接口，使用CANopen over EtherCAT (CoE)进行网络通信，以及USB连接，用于驱动器配置和设置。
从供应商:
没有办法。你在开我玩笑。这怎么可能?不好意思，你说的是六岁，对吧?
当我们告诉人们我们的小1.5 x 1英寸FlexPro伺服驱动器在10-55 VDC下具有60安培的连续额定电流时，人们会说这些事情。虽然怀疑是可以理解的，但这里没有欺骗;我们真的做到了。我们如何设计一个具有如此高功率密度的伺服驱动器?在2010年中期，我们开始了一项任务，设计一个大电流伺服驱动平台与尽可能小的占地面积。在花费了数千个工时和同样多杯咖啡之后，我们想出了如何做到这一点。
虽然我们不能泄露所有的秘密，但我们可以告诉你堆叠板布局，底板配置和材料，甚至铜针都是建模和优化，以实现优越的传热和冷却。功率器件和开关技术的设计是为了实现大功率、高效率、低热损耗和高可靠性的平衡。我们在2019年春天发布了首款FlexPro驱动器，该驱动器在全工作状态下的最大连续输出电流为真正的25安培有效值。然而，到2021年秋天，我们对它进行了改进，并在不增加物理尺寸的情况下，创建了新的伺服驱动器，其电流输出为原来的240%。FlexPro伺服驱动器非常适合各种应用。这些包括移动机器人，固定机器人，合作机器人，航空，便携式设备，以及任何可能涉及空间或重量的应用。FE060-60C-EM EtherCAT, PCB-mount, 60安瓿连续FlexPro伺服驱动器FlexPro伺服驱动器的小尺寸允许它们以分布式的方式安装，它们可以放置在电机旁边，或在某些情况下在电机内。这减少了长电缆运行带来的噪音问题和成本。
在任何电池供电的应用中，更轻的组件意味着更高效的运行和更长的负载循环，节省时间和金钱。但这些伺服驱动器除了体积小和功率密度高之外，还有更多的优点。随着Flex顾名思义，FlexPro伺服驱动器为工程师的设计提供了许多可能的系统配置的灵活性。FlexPro兼容…
| 网络 | 电机类型 | 反馈 |
| EtherCAT | 无刷 | 增量式编码器 |
| CANopen | 刷 | BiSS-C绝对编码器 |
| 以太网/ IP | 步进 | EnDat 2.2绝对编码器 |
| RS485/232 | 线性 | 霍尔传感器 |
不喜欢PCB安装集成?没有问题。我们有“机器嵌入式”的变化，特点是一个接口板集成使用Molex连接器和飞行引线，同时保持紧凑的尺寸。此外，对于有特定需求的客户，我们可以以FlexPro技术为基础，创建修改或全定制的伺服驱动解决方案。
随着紧凑，动力和多功能性，60安放FlexPro伺服驱动器是先进的运动控制的答案，不断扩大的运动控制需求在各个领域。机器人、自动化、航空航天、医疗和其他行业的工程师应该得到一个紧凑的驱动器解决方案，使他们的工作更容易。无论是需要减重的AGV，还是关节空间有限的合作机器人手臂，FlexPro都能让工程师在不影响动力和性能的情况下满足机械设计的约束。
这些60安培的FlexPro伺服驱动器推动了伺服控制的功率密度的边界，是对行业中工程师需求的直接响应。
了下:运动控制技巧
