技术论文
PEGASUS项目:像马一样的疾驰
发表于03/23/2018.
由研究项目中的Eth苏黎世学生创造的Pegasus机器人没有像来自希腊神话的着名马一样的翅膀。但相反,自治机器人具有强大的腿,可以掌握几乎像马的那些 - 感谢Maxon的电机。
作为Eth苏黎世研究项目的一部分,创建了名为Pegasus的自治机器人。凭借其伸缩腿,它能够跨越距离。腿部设计用于在动态小跑中移动,并且由于最先进的驱动技术,能够实现低能耗的顶部性能。Pegasus具有模块化设计,因此可用于各种应用。每个模块由两个机器人腿组成。因此,他可以用两个,四个甚至六条腿送到他的旅程。在项目的时间范围内,建立了共有三种模块。
在联合项目中由苏黎世和祖尔德(荷兰),10名机械工程学生 - 来自苏黎世的六名学生,来自涂德尔福特的四名学生 - 一起在学士学位的最后两个学期期间开发了自治机器人程度。指定的目标是机器人必须在少于10,000秒(2小时47分钟,约3.6 km / h),覆盖10km的距离,电池充电。前提条件是机器人必须具有极其节能的设计,并且必须储存能量,例如通过在其腿上使用弹簧。
该项目于2010年底启动。第一次跳跃测试于2011年4月开始 - 最初,只使用一条腿来广泛测试跳跃能力。在每条腿中,Maxon DC RE40电机驱动主轴,该主轴负责延伸和缩回腿。另外,EC-4Pole电机控制臀部模块中的自由度(两个腿部模块之间的连接部分)。因此,它是200 W电机,使整个腿可以转动。
由于特殊的卷绕技术和4极磁铁,千万欧4Pole驱动器在提供每单位体积和重量的最高功率方面是无与伦比的。电机没有齿槽扭矩,高效率高于90%,而且控制动态优异。金属壳体确保良好的散热和机械稳定性。当涉及使用寿命时,这些电机也会离开竞争。
控制器
两个不同的定位控制器用于控制Pegasus机器人。其中一个是EPOS 24/2控制器,用于控制附加的传感器接口。与所有其他麦克逊电机EPOS产品一样,这种位置控制器被CANopen网络中的命令和控制功能如此。此外,该控制器已配备非常好的运动控制功能。利用“插值位置模式”(PVT),位置控制器能够沿着借助于设定点指定的路径同步移动。其次,使用EPOS2 70/10控制器。它专门针对具有编码器或无刷EC电机的刷牙直流电机,具有霍尔传感器和80至700 W的编码器。在Pegasus系统中,控制器一方面负责EC的扭矩控制(电流模式)-4pole电机和用于二手电动机的速度控制(CANopen型材速度模式)。在电流模式下,可以在电动机轴上控制恒定的扭矩。在“CANopen轮廓速度模式”中,电机轴以指定的设定速度移动。
由于时间框架短,未实现该项目的原始目标。机器人的各个部分的功能彼此尚未完全匹配,史蒂夫·赫姆,前学生和项目成员队的成员。该项目正在进一步发展在苏黎世的自主系统实验室(ASL)中。自去年年底以来,ASL的实习生正在努力成功实施该项目。同时,双腿的Pegasus已经执行了它的第一稳定跳跃。在掌握中,在不到10,000秒内实现10km的距离的目标在掌握中。