Guardian GT外骨骼机器人液压动力系统简析

美国Sarcos公司在2017年推出过一款外骨骼机器人Guardian GT,具有两条高灵活度、高力感知能力和大负载能力的巨型机械臂,操控者借助VR设备可完成远距离操控。

Guardian GT外骨骼机器人液压动力系统简析
图 | 通过VR控制机械臂运动(来源Sarcos robot)
以目前涉猎的信息,小编发现尚未有研究者分析过Guardian GT机械臂的动力系统。因此本文将做简单介绍,纯属个人观点,欢迎留言指正。
整体结构
Guardian GT拥有两条机械臂,长度均为2.1米,单臂最大负载能力为227公斤。

Guardian GT外骨骼机器人液压动力系统简析

 | GuardianGT双臂伸展(来源Sarcos robot)

Guardian GT外骨骼机器人液压动力系统简析

图 | GuardianGT双臂回(来源Sarcos robot)

对于如此大的负荷能力,只有液压驱动系统能做到了!

Guardian GT外骨骼机器人液压动力系统简析
图 | 对接重型钢管(来源Sarcos robot)

Guardian GT外骨骼机器人液压动力系统简析

图 | 搬运重型钢管(来源Sarcos robot)

每条机械臂有7个自由度前端还配有带三个手指的末端执行器,用于加持重物。

Guardian GT外骨骼机器人液压动力系统简析
图 | GuardianGT末端执行器(来源Sarcos robot

动力系统

Guardian GT两条机械臂所有关节由液压系统驱动,使用电机-泵或燃油机-泵提供液压动力,连续工作时长达7小时及以上。

Guardian GT外骨骼机器人液压动力系统简析
图 | GuardianGT机械臂液压驱动关节(来源Sarcos robot

从官方视频和工况图看,每条机械臂的7个自由度和末端夹持器的3个自由度均是直线液压缸驱动。

Guardian GT外骨骼机器人液压动力系统简析

图 | 末端执行器液压缸(来源Sarcos robot

液压执行类型属于阀控缸,安装空间的局限性使阀缸并未一体化集成,采用比例阀或者伺服阀(伺服阀概率大些)。

Guardian GT外骨骼机器人液压动力系统简析
图 | 末端执行器液压缸(来源Sarcos robot

GuardianGT完全是按照人体手臂的生理结构正常运动速度设计的,阀缸分离的设计虽然会降低响应速度,但已足够。

Guardian GT外骨骼机器人液压动力系统简析
图 | GuardianGT“穿针引线”(来源Sarcos robot
另外,液压动力系统具有力反馈功能,方便操控者同步感受机械臂的触感和力量(力量等级被大幅减小)。那么,力反馈来自哪里呢?

每个液压缸的缸筒后端盖处安装有称重类力传感器,直接监测机械臂每个关节的液压出力,然后把力信号反馈给远程遥控端

结语:基于VR技术的外骨骼机器人,要实现最佳的同步跟踪效果,关键是降低机械臂动力系统和远程操控端间的延迟,具体方式可通过优化机械结构、增加补偿控制算法等提高系统频宽。

原文始发于微信公众号(神奇的流体):Guardian GT外骨骼机器人液压动力系统简析

原创文章,作者:宫华胜,如若转载,请注明出处:https://www.ihydrostatics.com

(2)
上一篇 2020年7月5日 11:36
下一篇 2020年7月6日 22:40

相关推荐

发表回复

登录后才能评论
微信客服

微信专属客服 · 静静

一对一为您答疑解惑

qrcode (1)

立即扫码联系我吧

邮件咨询

邮件咨询

业务合作、咨询服务、建议投稿

admin@ihydrostatics.com

分享本页
返回顶部