Carrière Press Inkoop
Carrière Press Inkoop
DC-motoren voor Dongbu Robot met servo-eenheden van de HerkuleX-serie

De industriële robots van Dongbu werken onder andere in de productie van halfgeleiders, waar ze de extreem gevoelige wafers van silicium verzamelen na een productiestap, om ze op precies de juiste positie neer te leggen voor de volgende stap. Hiervoor zijn de machines vast verankerd op de productielocatie. Het bedrijf maakt ook robots voor dagelijks gebruik: ze maken vloeren schoon, patrouilleren door ruimtes voor geautomatiseerde surveillance of gidsen en informeren bezoekers. Deze robots hebben de vorm van een doos en bewegen zich op wielen.

Beide soorten robots hebben rekenkracht en motorvermogen om een klein aantal exact omschreven taken uit te voeren. Hierdoor gebruiken ze hun middelen bijzonder efficiënt. Veelzijdig zijn ze echter niet.

De handicap van een humanoïde robot

Zelfs voor hun basisbeweging hebben robots met een menselijke vorm een groot nadeel ten opzichte van meer gespecialiseerde robots: lopen op twee benen is oneindig veel complexer dan een gecontroleerde beweging op wielen. Lopen lijkt simpel, maar zelfs mensen hebben er meestal ruim een jaar voor nodig om het te leren. Geen wonder: om één voet voor de andere te zetten, moeten ongeveer 200 spieren, talloze complexe gewrichten en meerdere gespecialiseerde hersengebieden samenwerken. Menselijke biomechanica is bovendien niet bijzonder energie-efficiënt. De ongunstige hefboomverhoudingen van armen en benen vereisen een grote krachtinspanning voor een relatief bescheiden resultaat.

Daarom worden menselijke robots tot nu toe slechts beperkt toegepast: voor onderzoek, of als speelgoed. Technische universiteiten van over de hele wereld houden sinds de jaren 90 kampioenschappen robotvoetbal. Hier komen onderzoek, technische ontwikkeling en plezier op een productieve manier samen. Er is een aparte liga voor humanoïde voetbalrobots. Bovendien is er een enorme internationale community van robotenthousiastelingen die hun programmeervaardigheden testen met zelfgemaakte robots of robots uit voorgebouwde sets. Ook zij vergroten de kennis over de mogelijkheden van humanoïde robots.

DC-motoren voor Dongbu Robot met servo-eenheden van de HerkuleX-serie
Humanoïde robots – een ontwerp op basis van de natuur, maar nog met relatief beperkte bewegingsvrijheid.
DC-motoren voor Dongbu Robot met servo-eenheden van de HerkuleX-serie
20 servo-eenheden helpen om de complexe mechanica van menselijke bewegingen te reproduceren.

Kracht & intelligentie in één pakket

De Hovis-serie van Dongbu Robot is een geliefd model in deze community. Dat is ook te danken aan de krachtige servomotoren, die de mechanische poppetjes van zo'n 35 centimeter in beweging brengen. De motoren worden ook los verkocht en zijn populair bij ambitieuze hobbyisten. Een servomotor is een compacte eenheid die als een soort pakketje van spieren, pezen en zenuwen in de gewrichten van de robot werkt. Met de energie van de batterijvoeding en de signalen van de besturing genereert de servomotor onafhankelijke bewegingen. Voor kleine humanoïde robots heeft Dongbu Robot de HerkuleX-serie servo-eenheden ontwikkeld. De aandrijvingen bestaan uit een motor, een krachtige tandwielkast, een elektronisch feedbacksysteem (de encoder) en een communicatie-interface, allemaal in één stevige plastic behuizing.

De encoder zorgt ervoor dat de servo altijd zijn huidige positie kent. Hij vertaalt ook het besturingssignaal, bijvoorbeeld het commando "stap voorwaarts", en vertelt de motor hoeveel omwentelingen er benodigd zijn om die taak uit te voeren. Als de interactie tussen motor, software en besturing optimaal is afgestemd, krijgt het robotgewricht een bepaalde mate aan autonomie in de opeenvolging van bewegingen. Met HerkuleX-servo-eenheden kunnen de machines zowel eenvoudige als meer complexe bewegingspatronen onafhankelijk aansturen. Dankzij de geavanceerde encodersoftware en de krachtige communicatie-interface worden de signalen snel en nauwkeurig doorgegeven.

Compact rendement

De beweging zelf komt van de motor. Zoals gezegd is de hefboomverhouding bij een humanoïde ontwerp ongunstig, en een motor van minimale afmetingen moet zoveel mogelijk koppel leveren. D.S. Choi van Dongbu Robot: "We hebben de beschikbare motoren op de markt uitgebreid vergeleken en gekozen voor de DC-micromotoren van FAULHABER uit de 2224 SR- en 2232 SR-series. Doorslaggevend waren het extreem compacte formaat en het hoge vermogen dat de motoren leveren. Als het gaat om dynamiek en vermogensdichtheid, staan deze motoren op eenzame hoogte. En voor robotfans staat FAULHABER synoniem voor uitstekende kwaliteit."

De DC-micromotoren uit de serie 2232 SR hebben een diameter van slechts 22 mm, maar leveren een continu koppel van 10 mNm. Hierbij is hun stroomverbruik ontzettend laag en beginnen ze al bij een bijzonder lage opstartspanning te werken. Met een rendement van 87 procent maken ze optimaal gebruik van iedere batterijlading. D.S. Choi: "Dit is belangrijk om ervoor te zorgen dat de robot lang kan werken. Bovendien maakt de lineaire motorkarakteristiek de bediening voor ons eenvoudiger."

Als het gaat om praktisch nut, lopen humanoïde robots nog ver achter op hun industriële collega's en huishoudelijke robots op wielen. Technologische vooruitgang kan hun nadeel echter omzetten in een belangrijk voordeel. De mens heeft het evolutionair gezien ver geschopt door relatief onstabiel rechtop te lopen. Juist omdat de mens niet sterk gespecialiseerd is, zijn de mogelijkheden vrijwel eindeloos – en dat was een belangrijke factor in de verspreiding van de soort. De robotvoetballers hebben in ieder geval een duidelijk doel: in 2050 moeten ze in staat zijn om de regerend wereldkampioen te verslaan.

DC-motoren voor Dongbu Robot met servo-eenheden van de HerkuleX-serie
Krachtige HerkuleX-servo's op basis van aandrijftechniek van FAULHABER
video

Producten

DC-micromotoren
2224 ... SR
Edelmetaalcommutatie
Productgegevens
Gegevensblad (PDF)
DC-micromotoren
2232 ... SR
Edelmetaalcommutatie
Productgegevens
Gegevensblad (PDF)

Aanbevolen inhoud

Hier vindt u externe materialen van YouTube bij dit artikel. Klik om ze te bekijken.

Ik ga ermee akkoord om externe inhoud te zien. Ik ben me ervan bewust dat mijn persoonlijke gegevens kunnen worden gedeeld met externe platformen. Raadpleeg voor meer informatie ons privacybeleid.