INNFOS歷經(jīng)數(shù)年研發(fā)智能柔性關(guān)節(jié)，解決了世界機器人大難題

“智能新生態(tài)，開放新時代”2019世界機器人大會于8月20日-8月25日，在北京亦創(chuàng)國際會展中心舉辦。INNFOS作為高端機器人的智能柔性執(zhí)行器方案提供商，攜自主研發(fā)的全系列智能柔性執(zhí)行器SCA(Smart Compliant Actuator)參展。

展會期間，INNFOS發(fā)布了兩個系列的新型執(zhí)行器，其中一款產(chǎn)品為針對多足機器人創(chuàng)新設(shè)計的高性能執(zhí)行器QDD-NU80。據(jù)了解，這也是QDD-NU80的全球首發(fā)。

接下來，我們從以下角度來深度解讀INNFOS發(fā)布QDD-NU80的意義。四足機器人執(zhí)行器面臨了哪些挑戰(zhàn)?QDD-NU80解決了四足機器人哪些難題?它的發(fā)布將對四足機器人領(lǐng)域產(chǎn)生何種影響?

近幾年來，由于種種原因，四足機器人成為很多高校與公司爭相研發(fā)的機器人項目。四足機器人領(lǐng)域越來越熱，其中一些國外公司與高校的明星產(chǎn)品，頻頻刷爆我們的朋友圈。

目前，亞太區(qū)有2個比較熱門的機器人賽事——Robocon大賽和中國機器人大賽，均設(shè)有四足機器人的比賽項目。波士頓動力宣布今年將發(fā)布首款商用四足機器人，更是將四足機器人的討論推向了高潮。

就像當(dāng)初的大疆一樣，四足機器人的市場馬上就要崛起。在這種大環(huán)境之下，四足執(zhí)行器的需求量將會非常巨大。隨著伺服技術(shù)的發(fā)展和自動化設(shè)備市場需求的日益增加，四足機器人的革新突破面臨了成本、技術(shù)等一系列的挑戰(zhàn)。

一位研究四足機器人的工程師說，四足機器人要求執(zhí)行器具有扭矩密度大、功率密度大、控制系統(tǒng)高度集成、柔性控制等特性。能夠滿足這些需求的執(zhí)行器，市場的可選擇性少之又少。

縱觀全球知名的幾款四足機器人，如波士頓動力的Spotmini、MIT的小獵豹、ETH的Anymal、宇樹科技的Laikago等等，四足往往需要站立、走動、彈跳、負載等等，甚至在不同的路面環(huán)境中完成相應(yīng)的任務(wù)。這些復(fù)雜的運動場景，使得四足機器人必須對其執(zhí)行器要求苛刻。

QDD-NU80采用了一體化設(shè)計和超輕量化設(shè)計，體積更小，重量更輕，結(jié)構(gòu)更薄，可用于多足機器人、并聯(lián)機器人、力控外骨骼等。不僅如此，QDD-NU80還能夠滿足四足機器人所有的需求，無論是在控制性能還是在成本上，都要優(yōu)于傳統(tǒng)的伺服電機，成為四足機器人專屬的高性能執(zhí)行器。

四足機器人的減速機大部分情況下會在10比以下，在外觀上也要求輕、薄。目前市售10比以下的減速機是行星減速機，又重又長，不適合此場景的應(yīng)用，往往需要去進行專門的定制。

QDD-NU80是INNFOS SCA中采用行星減速器的QDD系列執(zhí)行器中的一個型號，減速器比為6比。因此，該產(chǎn)品的全稱為“QDD-NU80-6”，符合四足機器人執(zhí)行器低減速比且輕薄的要求。

四足機器人由于身形的限制，對執(zhí)行器的體積和形態(tài)要求較高。為此，QDD-NU80拋棄了傳統(tǒng)伺服電機繁瑣的機械結(jié)構(gòu)，取而代之的是更為實用的扁平化結(jié)構(gòu)。其垂直長度僅為37mm，大幅降低了空間占用，更能適應(yīng)四足機器人的軸關(guān)節(jié)等部位，同時降低了機械設(shè)計上的難度。

考慮到四足機器人對扭矩的需求，QDD-NU80將減速器內(nèi)嵌其中，在增加扭矩的同時，保證了緊湊的機械機構(gòu)。同時，減速器的嵌入，讓QDD-NU80在整機質(zhì)量453.1g的情況下，峰值扭矩達19.8Nm，也使得其扭矩密度大幅提高，更加符合四足機器人對扭矩和扭矩密度的需求。

前文也提到過，柔性控制是機器人類產(chǎn)品中必不可少的特性。QDD-NU80在內(nèi)部增加了一系列感知元件，配合處理器來監(jiān)視內(nèi)部電流的狀態(tài)，最后在高級動力學(xué)算法的支撐下可實現(xiàn)執(zhí)行器的柔性技術(shù)，做到真正安全實用的人機交互。

然而，只具備柔性技術(shù)的執(zhí)行器是無法完成實際的負載工作的。QDD-NU80不僅柔性技術(shù)非常完善，其剛性強度也非常高。應(yīng)用了QDD-NU80的四足機器人可以調(diào)節(jié)動作韌性，實現(xiàn)實際的負載工作。

同時，QDD-NU80經(jīng)過集成電路和軟件算法的優(yōu)化，無論成本還是性能都比傳統(tǒng)伺服器更有優(yōu)勢。

盡管QDD-NU80的售價并未公布，但是據(jù)INNFOS介紹，目前QDD-NU80已經(jīng)得到了很多客戶的預(yù)訂。

無論如何，QDD-NU80的發(fā)布上市，將成為機器人硬件界內(nèi)的一個大事件。在四足機器人熱潮來臨之際，為四足機器人執(zhí)行器提供了一個可靠的解決方案，推動四足機器人向欣發(fā)展。

未來，機器人行業(yè)的發(fā)展，離不開先進的機器人硬件技術(shù)。INNFOS憑借其世界優(yōu)異的智能關(guān)節(jié)技術(shù)SCA，在機器人行業(yè)欣欣向榮的發(fā)展格局中，會越來越獨立特行且十分重要。