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济南融恩机电设备有限公司
尺寸至关重要
编辑:admin 浏览量:82 发布日期: 2019-02-13 10:47

在紧凑型高扭矩伺服电机的帮助下,微型无人驾驶地面车辆可在最恶劣的环境中可靠地进行侦察。

如果任务是从一堆瓦砾中救出灾难受害者,即使最复杂的机器人也不可能比一个人做更有效的工作。例如ReconRobotics公司(美国明尼苏达州Edina)的Recon Scout IR的UGV(无人驾驶地面车辆)可以与人类相比,探索没有危险的倒塌建筑并从那里发送实时图片,这可以在战术响应方面,它是应急工作者的重要决策工具。Scout,像小哑铃一样向所有人看,可以在传输连续的图片流时按照指示爬上崎岖的地形或沿着指定的路径导航,所有这些都在没有电缆连接的情况下进行操作。使用FAULHABER的精密设计,坚固的材料和紧凑的高扭矩伺服电机来构建设备,

微小但强大

UGV可能很小,但设计它是一个很高的订单。工程团队在每一个转折点都面临着相互矛盾的性能要求:该单元必须功能强大,但体积小,扭矩大,但一次充电时寿命长。这需要妥协,优化组件和设置规范的优先级。然而,由这个过程产生的机器人几乎完全掌握了它的所有任务。
主要要求是足够的动力 - 如果无法到达目标区域,搜索和救援UGV并不是很好。在碎石或不平坦的地面上行驶需要相当大的扭矩。通常情况下,工程师只会选择足够大的电机来提供所需的功率,但Scout的紧凑外形会带来局限性。第二个显而易见的方法是,增加一个高减速比的齿轮箱来将电机速度转换为扭矩不是一种选择 - 它不仅会增加驱动器的尺寸超出可用空间,而且只会增加扭矩,但会降低速度这在搜索和救援机器人中是不可接受的。
该项目需要具有高功率密度和香烟直径的电动机。该解决方案来自FAULHABER在美国的姊妹公司MICROMO,配备8和10毫米直流电机。Recon Robotics首席运营官Patrick McKinney说:“FAULHABER拥有我们所寻求的尺寸范围内最好的解决方案。” 这些电机更常用于医疗应用,这带来了可靠解决方案的额外好处。“他们必须在生活依赖于他们的功能的环境中运作”,他补充说。“我们已经让这些电机在50%的负载下连续运行168小时以上。它们令人印象深刻。“额外的行星齿轮箱提供64:1的减速比,以便在适度的尺寸增加时进一步提高扭矩。
UGV横梁包含红外敏感摄像机,红外照明,以及电机和驱动单元,控制器和用于无线电传输所有数据的收发器。Recon Scout的两个轮子彼此独立驱动。为此,具有闭环调节器电路的控制系统提供相应处理的控制信号。陀螺仪提供z轴反馈(偏航轴)并确保车轮均匀驱动,Scout可沿直线移动。为了使UGV能够在所需的路径上转向,加速度计可以监控x轴和z轴的运动。加重的稳定尾部保持横梁的旋转位置稳定,使得相机镜头保持正确对准以用于图像采集。

Scout的加固搜索和救援版本具有用于攀爬障碍物的尖刺轮子。
 

艰难的东西

忘记开车到感兴趣的地区; Recon Scout IR设计用于直接投射或投射到监视位置。因此,ReconRobotics团队必须设计该装置,以承受30立方英尺的混凝土冲击。他们从飞机级铝制底盘开始,这也有助于散热。横梁上的钛制外壳可保护内容物。轮子由专有的聚乙烯制成,也可用作冲击吸收器。
当设备在投掷后着陆时,车轮以足够的力量撞击地面以潜在地剥离齿轮。为了防止这种可能性,该团队设计了一种专利的机械离合器,在Scout降落后,在碰撞和重新接合时脱离齿轮。由于FAULHABER电机的高效运行,由于成像仪,照明器和车轮不断运转,Scout的充电运行时间为1小时。
Scout的原始版本是一种监视机器人,专为军事应用和相对清洁的城市环境中的特殊任务而设计。当ReconRobotics集团开始开发搜索和救援版本时,他们面临着在瓦砾,污垢和热量中运行的新要求。客户指定4-in-tall Scout能够独立地将其自身提升到2-in-high对象上。满足这个规格对于这么小的机器来说是一个挑战,特别是因为其他要求仍然像以前一样严格。通过使用直径10毫米的更强大的电机,车轮稍微加宽,以及可靠的英寸长钉的安装来改善牵引力,解决了这个问题。

Recon Scout IR可以投入场景并且不受限制地运行,发送回图像并在每次充电时导航一小时或更长时间。
 
Scout的对讲机式操作员控制单元具有单个操纵杆,可单手操作。

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