九游体育-人形机器人核心零部件重中之重？这家企业在做一种很“新”的伺服产品

       以下内容来源于清能德创电气技术（北京）有限公司副总经理汤小平在第十届恰佩克活动人形机器人产业链协同发展论坛中的演讲「人形机器人核心零部件的需求与挑战——以伺服驱动为例」，「中国机器人网」整理删改：人形机器人的核心零部件驱动方式:旋转式= 驱动器+编码器+无框力矩电机+减速机+力传感直线式= 驱动器+编码器+无框力矩电机+丝杠+力传感器电驱旋转执行器的不同结构及优缺点：TSA刚性执行器：刚性高，体积小，但是力矩透明度低，需配合力传感器使用；SEA串联执行器：可提升关节柔顺性和抗冲击性，但结构复杂，精度低；PA本体执行器（准直驱）：成本低，力矩透明度高，但是扭矩密度较低。伺服系统 —— 重中之重，功率/扭矩密度理想值功率密度5-8kW/kg，扭矩密度500-800N·m/kg。如何提高执行部件的功率密度？执行部件主要分为驱动器和电机。驱动器从功率半导体、基板材料、电路拓扑、热管理、软件算法等方面；电机从定转子拓扑结构、电磁设计、绕组设计、新型材料，散热设计等方面提升功率密度。人形机器人核心零部件发展方向伺服系统——高响应性：需要能够快速响应外部环境和内部控制命令的变化。包括：快速电流环控制，更高采样速率和采样精度；提升电流环带宽和响应特性；低惯量电机设计，降低转矩波动。伺服系统——高智能：需要自主适应各种复杂环境，各种外部冲击和扰动，并可主动调整。伺服系统——高精度：满足机器人精细作业要求，如手指操作等。需要高精度电流矢量控制、高精度编码器与低齿槽转矩电机设计。伺服系统——高安全：人形机器人三大法则（阿西莫夫）第一条：机器人不得伤害人类，或看到人类受到伤害而袖手旁观。第二条：机器人必须服从人类的命令，除非这条命令与第一条相矛盾。第三条：机器人必须保护自己，除非这种保护与以上两条相矛盾。小结：从发展方向来看，高功率密度、高爆发、高响应等将会是人形机器人核心零部件的发展方向。以伺服系统为例，其重点在于功率/扭矩密度问题。从业内数据来看市面上领先的关节水平基本处于100~200N·m/kg。而液压执行器峰值扭矩密度可以达到300~600N·m/kg。现有执行器的方案与应用需求之间的差距非常明显，如需提升伺服系统的功率密度，需要同时在驱动技术和电机两个方面着手。此外，伺服系统还应在高响应、高智能、高精度、安全性等角度，全面满足人形机器人的要求。清能德创：国际领先的自动化领域核心零部件供应商公司于2012年成立，总部位于北京。产品涵盖CoolDrive系列伺服驱动、TD系列伺服电机，广泛应用于机器人、数控机床等高端智能装备领域。清能德创在人形机器人上的布局比较早，北京人形机器人创新中心是国内首家聚焦于人形机器人核心技术以及应用生态建设的创新中心，清能德创作为关键零部件厂商，是创新中心及SAC/TC591/WG2机器人标委会人形机器人标准工作组的核心成员。清能德创可提供单独高性能驱动器，以及一体化关节模组，可基本满足人形机器人腰、髋、膝、肩等关节的性能要求。GaN驱动技术，高效率、低损耗、高功率密度、高开关频率、高带宽响应，支持多编码器类型，全闭环控制。作为一个机器人的核心零部件厂商，清能德创也在积极构建人形机器人核心零部件生态圈，助力我国人形机器人产业链实现跨越式发展。未来，清能德创将进一步针对人形机器人所需的高爆发、高性能和高功率密度伺服驱动进行系列技术研发和功能优化，推出一系列满足人形机器人不同关节要求的高性能伺服驱动解决方案，为人形机器人共性技术突破提供有力基础支撑。-九游体育入口