想象一下,在这样一个世界里,人形机器人可以完成各种各样的任务,包括在装配线上工作。这就是西班牙巴塞罗那PAL Robotics SL希望创造的世界。在过去的几年里,工程师们为物流、零售、服务和其他应用设计、编程并制造了轮式和人形机器人。

一个是REEM-C,一个全尺寸的BipeDal人形机器人。完全可定制的,REEM-C正在研究人员机器人互动,机器视觉,人工智能,掌握和行走等应用。

据PAL机器人的首席技术官Luca Marchionni称,在行走时保持平衡是REEM-C最困难的挑战之一。这是因为机器人的控制系统必须处理双腿支撑之间的过渡(在地面上脚部)和单腿支撑(仅在种植一英尺时)。

为了克服这个问题,PAL工程师使用了轨迹优化。该方法包括为机器人指定一个理想路径,然后计算该路径的最佳可能近似值。由于机器人关节的空间和重量限制,工程师还必须保持体积和惯性尽可能低。

所有接头都完全铰接并且能够执行一系列复杂的运动 - 只要高质量的编码器向每个接合控制器提供关于扭矩,速度和位置的每个接合控制器的恒定反馈。PAL与RLS D.O.O(雷尼绍协会公司)咨询编码器选择,RLS推荐雷尼绍PLC制造的非接触磁性编码器。旋转Aksim和Orbis编码器集成到机器人的膝盖,手腕和肘关节中,以及组分级增量Rolin系统。

“编码器有多种配置,[所以]可以从许多不同的通信协议、传感器尺寸和接口中进行选择,”马尔基奥尼解释说。“对我们来说,参数越多越好,(因为)我们想让机器人更轻、更紧凑、能力更强。”

对于平衡控制,实现每个机器人脚的反馈力系统以计算零点点(ZMP)。然后将测量的ZMP馈入控制器以确保它与所需的ZMP匹配。该平衡控制在每个接头上作用的瞬时扭矩,这使得能够正确定位每个机器人肢体以稳定运动。

在行走过程中,旋转编码器反馈确保了腿的关节角度在位置、速度和加速度方面的精确控制。同样重要的是,编码器输出使机器人姿态的估计和每个关节应该遵循的位置、速度和加速度参考的生成成为可能。

“为了保持余额是一项艰巨的任务,因为我们使用引入一些弹性或非线性度的减速齿轮,”马尔威尔尼结束。“对我们来说,这对于[准确]来获得电机和关节的位置非常重要。”

欲了解更多关于非接触式磁编码器的信息,请拨打847-286-9953或访问www.renishaw.com.