隨著工業(yè)機器人相關技術的日趨成熟,人們對機器人技術智能化本質(zhì)的認識日益加深,與工業(yè)機器人相對固定的作業(yè)環(huán)境不同,人形機器人通常使用于人類的日常生活環(huán)境中。人形機器人具備類似人類的感知、 決策、行為以及擬人化的移動特性,從外觀上更加容易被使用者接受并產(chǎn)生親切感, 因此能夠在人類所在的環(huán)境中與人類和諧相處,協(xié)助人類完成復雜和多樣的工作。機器人關節(jié)驅(qū)動器是雙足人形機器人關鍵部件,按動力來源可以分為液壓、氣動、 電機驅(qū)動、記憶金屬、生物類(心肌細胞)等,其中電機驅(qū)動和液壓驅(qū)動是較為常見的兩種形式, 電機方案的優(yōu)勢在于,在運動控制方面,其設計比液壓控制有更成熟的解決方案,處理器編碼器也相對更容易正確獲取運動狀態(tài)的實時反饋,控制精度也有很大保障 ,而且相較液壓成本便宜了很多。
機器人運動的“ 心臟 ” ,對運動精度起決定作用
電機(俗稱 “ 馬達 ” )是指依據(jù)電磁感應定律實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置,它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩,作為用電器或各種機械的動力源。機器人關節(jié)系統(tǒng)包括驅(qū)動器、控制器和關節(jié)電機。機器人關節(jié)電機具有減速、 傳動、提升扭矩功能,它被視為機器人的執(zhí)行單元,根據(jù)需要被安裝在各關節(jié)上控制關節(jié)運動,機器人諸如行走、 跑、彈跳等動作均由機器人關節(jié)電機驅(qū)動產(chǎn)生,是機器人運動的 “ 心臟 ” 。Optimus 主體部分共有 28 個執(zhí)行器,線性及旋轉(zhuǎn)各 14 個,所用電機為無框力矩電機。28 個執(zhí)行器分布于肩、肘、腕、軀干、髖、膝、踝等部位。根據(jù) 2022 特斯拉 AI day 的展示,28 個執(zhí)行器分布在: ①肩部 6 個(旋轉(zhuǎn)×6) ; ②肘部 2 個(直線×2); ③腕部 6 個(旋轉(zhuǎn)× 2+直線×4) ;④軀干 2 個(旋轉(zhuǎn)×2);⑤髖部 6 個(旋轉(zhuǎn)×4+直線×2);⑥ 膝部 2 個(直線×2); ⑦踝部 4 個(直線×4)。Optimus 手部共有 12個執(zhí)行器(雙手) ,所用電機為空心杯電機。