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为恶劣环境设计的机器人

经过克森|2021年8月20日

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在接下来的文章中,我们将讨论一家公司如何使用创造性的设计技术和在线配置工具,为他们的最新机械臂和抓手提供定制的电机和齿轮头,能够适应各种各样的应用。

Blueprint Lab,Paul Phillips的首席执行官使他对机电工程的热情与他在海洋中冲浪和潜水的热爱。该公司位于悉尼,澳大利亚郊区,设计和制造产品在海底的恶劣环境中运营的产品。根据保罗的说法,“我在早期意识到海底车辆制造商需要专门的硬件来执行远程操纵任务。开发这样的工具本身非常昂贵和复杂。蓝图实验室团队“爱技术比其他任何其他事情”,这就是为什么我们意图在发明技术上的创新产品。我们爱我们所做的事情,“他解释道。

Reach Alpha 5是世界上最轻的水下五功能机械手。

该公司的机器人操纵器和抓手的独特卖点是尺寸。据保罗介绍,Reach Alpha 5是世界上最小的ROV机械手。蜷缩时,只有~ 23 x15x4cm (~ 9 x6x1.5-inches)——~ 58厘米(~ 23英寸)在充分扩展动态范围的~ 40厘米(约16英寸)。臂能承受2kg(~2磅)的重量,额定轴向载荷100kg(~220磅)。末端执行器闭合力约为600N。该设备可在300米(近1000英尺)深的水下作业。

作为任何ROV的可用添加,REACH ALPHA 5是一个耗尽18-30 VDC的全电气设备。系统快速且易于整合标准RS232 / RS485协议。该装置在车辆发射前提供对安心的泄漏检测。可互换的最终效应器包括标准钳夹以及Quad钳口,专门的复苏钳,针头夹具,软钳口,平行下巴和绳钳钳口。该单元主要由硬阳极氧化Al6061铝制成。双臂和末端效应器可以由不锈钢制成,用于满足骚扰环境,并且需要增加的强度。

Reach Alpha 5是由maxon DCX 16mm电机和行星齿轮。电机都集成在一个侧由端布置,使得它们能够在两个方向上高效率地驱动。电机之间的内部设计的控制器配合,以保持紧凑的结构。甲spiroidal齿轮组件,还设计在内部,被用作最终驱动元件。该系统反馈由内置霍尔效应绝对位置编码器提供。“对于更高的扭矩关节,我们使用高扭矩变速箱由于其增加的负载能力。对于其他关节,如抓取器和内嵌旋转电机,标准DCX组分是足够的,”保罗说。

“因为我们开发了家庭产品的硬件,固件和软件,我们能够提供更高水平的优化,可维护性和对客户的支持,”保罗说。公司的最大挑战一直从原型到生产阶段的产品占用。每次都需要完美的一切都是必不可少的,以便在客户所需的生产中提供一致性,过程能力和可重复性。因此,蓝图实验室看到了最大的主要优势之一是他们的用于定制电机的在线配置-with生产11天,允许客户订购电机24/7。然后在生产水平量,如市场需求提供产品。

的MAXON DCX程序包括电机提供高功率密度,高效率并且马达的平稳运行线。该电机可用于在尺寸从6mm于35mm在线配置。客户可以贵金属或者石墨电刷,球或烧结轴承,并且在包含的或无框包得多之间选择。MAXON允许用户配置,并根据他们的个人技术参数相结合DC或BLDC电机和行星齿轮头和传感器。通过对产品的不同世代的马达和齿轮比改变,以更好地满足客户的要求,提高耐用性。根据Paul“的DCX范围允许这些改变是无缝的,而不需要任何机械设计。

在用于致动器的发展阶段,例如,该公司可能在网上解决的正确的产品之前订购多达20种发动机变型。这实际上节省了公司的钱,因为研究的时间是如此昂贵得多。另外,它允许蓝图之前测试所有可用的选项来选择。

Maxon的DCX 16mm电机在整个到达Alpha 5机械手上使用。

在与Maxon的Bianca Braun和Brett Motum的头脑风暴会议期间,提供了其他想法。在会议期间,保罗和他的团队转向Maxon控制器作为一个主题。本公司的一个初步愿望是融入Maxon的Escon伺服放大器的剥离版,以适应电机直径。对话进一步漂移到可以由工程师配置控制器的方法。设计者将从驻留在电机控制器硬件中的功能中进行选择,然后在线配置控制器的形状。“Maxon对新想法的开放性很重要,”保罗说。

为公司的自动操纵的大多数应用程序是在难以到达或危险的地点。单位上使用ROV的搜索和恢复操作,进行石油和天然气的海上基础设施的检查,由军方和民间第一反应收集特殊恢复操作的海洋科学研究的样品,以及。除了海洋研究下运行,到达阿尔法5可用于警察和军事行动,如拆弹机器人,并在石化和核作战近距离目视检查。

REACH ALPHA 5内部内部的核心技术积累为其他公司提供了雄厚的技术优势,而在扩展到更广泛的市场,如核,石化,土地和航空航天应用。“我们总是在考虑下一个发展,”保罗解释道。例如,机器学习算法是公司的热门话题,因为它们在其最新产品中实施硬件,这将有助于将它们引入AI未来。

蓝图实验室是一个拥有20创造力的工程师谁爱他们在做什么前瞻性的,技术娴熟的公司经营。保罗承认,他希望看到更多的女性工程师在申请的公司。“这将是非常高兴看到更多的女性机电工程师在澳大利亚,”他说。“我们一直在寻找充满活力的人,并有根本没有足够的女性毕业生的机器人产业现在。”

当您将合适的工程师和合适的产品组合在一起时,这是惊人的。BluePrint Lab已使其使其使命融合在其产品中的精密组件如Maxon Motors。随着使用机器人武器和夹具的各种车辆的远程操作车辆的增长,将有一个为蓝图实验室等公司而来的地方。

阅读更多的驱动杂志。


提交:Maxon驱动


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