嵌入式动作和无框架电机在协作机器人中

协作机器人的使用率呈指数级增长。”这一趋势是所谓的第四次工业革命或工业4.0的完美例子……世界经济论坛主席克劳斯·施瓦布（Klaus Schwab）定义了这一术语。它模糊了数字、物理和生物领域之间的界限，”Trinamic运动控制公司的Jonas Proeger说。

这些机器人设计中的一些并不大于人肢，这意味着它们需要苛刻的电子产品要求，注意到。一切都必须更具成本效益，因为目标数量要高得多，但同时，这些运动组件必须特别紧凑。

这是Trinamic的TMCM-6214。TMCM-6214 6轴电机控制器/驱动板用于两相步进电机，具有六点斜坡曲线和多个编码器输入，简化了机器人、工业自动化和其他先进多轴运动控制系统的设计。

“因此，除了机器人或大型控制柜之外，没有空间放置六个伺服驱动箱。所有东西都必须在手臂上——理想情况下，就在机器人关节上，”Proeger说。

举个例子：Elmo运动控制EtherCAT Gold伺服驱动器直接安装在机器上的机器人关节上Siasun协作机器人同事. 两个小的金色独奏吉他驱动两个基础关节电机，支持机器人的机械结构。能够在电流为50 A（峰值电流为100 A）的情况下驱动电机，可使驱动器提供快速移动所需的功率。另外五个金色的独奏口哨驱动装置在机器人上运行另外五个关节。

无框架扭矩电机是机器人关节的领先选择

除了需要紧凑的电子产品外，合作机器人还需要紧凑型电机进行致动。“在合作机器人领域，我们看到更多对无框架扭矩电机感兴趣的OEM。他们还在寻找具有高功率密度的小直径电机，“盟军盟友技术系统工程师Jeffrey Shearer。

协作机器人使用BEI Kimco DIP26-08、DIP30-11和DIP38-13的无框架无刷直流电机

无框无刷的直流（BLDC.）此处适用于在光制造和半导体应用中的多轴组装机器人。来自Sensata Technologies的Bei Kimco，2.6,3.0和3.8英寸。O.D.电动机从85到531盎司提供峰值扭矩载荷。紧凑的尺寸对于拟合铰接式机器人手腕，肘部和肩轴至关重要。电动机稳健性和优化的扭矩 - 热性能可确保在连续占空比中的可靠操作。

采用类似的应用包括这些设计要求的应用包括用于物理治疗的髋关节和医疗机器人。

Proeger说：“早在2010年为KUKA YouBot开发驱动器时，我们就获得了此类小型机器人的早期经验。”展望未来，我们预测，协作机器人将推动人们对价格合理、易于使用的功能性安全组件的需求……因为它们与人类操作员一起工作，因此必须是安全的——但不是由安全专家开发的。因此，我们预计对经验证的构建块的需求将不断增加，从而使开发人员更容易获得经验证的功能安全性。”

其他人同意这些设计的安全性。

考虑一下今天的汽车工厂，其中人和机器人被隔离在工厂地板上。例如，如果汽车工人设置障碍物，移动汽车车架部分的机器将自动停止。在不久的将来，机器视觉和机器学习等技术的进步将使越来越大的Cobot在这些环境中与人类合作，”模拟设备公司的Brendan O'Dowd说。

当然，越来越有能力处理大负载的COBOT很强大，并且比较小的COBOT更能造成伤害，这就放大了安全需求。但O'Dowd指出，解决这些大型Cobot的安全问题不能简单地排除在外。

“对ISO标准量身定制的Cobots肯定满足安全要求，但新功能总是要求行业发展新的准则。例如，Cobots可以设定速度限制;保持下面的这些限制使Cobots对人类安全。此功能的关键是新的飞行时间传感器，包括相机系统，雷达和延裙，“o'dowd添加。

有关LIDAR系统中无框架电机的更多详细信息，请阅读这个故事来自林工程。有关协作机器人的更多信息，请访问therobotreport.com上的文章库。