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INNFOS携最新采用智能柔性执行器SCA技术机器人XR-1亮相MWC

时间:2019-03-01 16:35来源:中国网 作者:智能电气时代编辑部 点击:
高精度柔性关节SCA让XR-1机器人具备了像人一样完成复杂动作的能力。

当地时间2月25日,一年一度的世界移动通信大会(MWC)在西班牙巴塞罗那拉开了序幕。它始创于1995年,由移动通信亚洲大会发起,已经成为全球最具影响力的移动通信领域的展览会。今年的MWC汇聚了来自220多个国家的近800家移动运营商以及230多家移动生态系统产业链企业,是众多运营商、设备终端商竞相发布最新科研成果的黄金舞台。其中,中国INNFOS展出的智能柔性服务机器人XR-1吸引了一大波媒体和智能科技爱好者驻足观看。

作为“少数全球范围内真正达到商业化运营的人工智能公司”,INNFOS虽然对于我们普通消费者而言名声不显,但是该公司的一些产品在类似银行、电信运营商、房地产、医院等多个领域都已经有了比较广泛的使用。目前,INNFOS已经陆续推出了MORDY、R5、R5S等系列机器人以及采用谐波减速器的QDD Pro系列、采用行星减速器的QDD系列和无减速器的DD系列的智能柔性执行器SCA,每一款都是INNFOS以热情和汗水浇灌出的骄傲作品。在此次MWC现场,INNFOS XR-1前人流攒动,许多观众在这里驻足观看。这是由“XR尖端机器人实验室”历时16个月研发完成的类人型智能柔性服务机器人。据相关负责人介绍,研发人员通过安全高速的移动专网连接拥有融合智能的云端大脑,在类人型身体上配备了全身柔性关节和多层立体感知模块,使机器人实现了全方位的听、说、看、动智能人机交互能力,做到了对人和环境的友好互动和安全共处。

XR-1机器人拥有人形身体、三轮底盘和34个自由度。它可以做出各种柔性、拟人化动作和手势,跳出各种姿势优美的舞蹈,前后左右自如移动,自动调整身体重心保持身体动态平衡。

一个精密的穿针的动作可见其传感器的灵敏和其手臂的灵活性。

为何XR-1可以完成如此复杂的动作且成本可控?这有赖于XR-1机器人在全身关节采用的智能柔性执行器SCA(Smart Compliant Actuator)。

高精度柔性关节SCA惊艳亮相

高精度柔性关节SCA让XR-1机器人具备了像人一样完成复杂动作的能力。

我们知道,数字化、智能化、简易化、网络化和高效化是新型伺服系统的发展趋势。随着电子技术水平的不断提高,伺服系统的发展也在不断升级。针对传统伺服系统出现的问题,在世界上对伺服系统的研发已有所突破,而国内针对高端服务机器人的底层伺服系统设计却仍处于初级阶段。

INNFOS经过多年的研发,将底层伺服驱动、高精度编码器、新型伺服电机、高精度减速器等核心技术进行了创新性设计与研发,从机械结构、核心算法、加工工艺等多个方面实现了技术突破,完成了新型智能化柔性执行器SCA的研发。

SCA智能柔性执行器克服了传统伺服系统底层技术的几个难题:

传统伺服一般使用内转子电机,其扭矩密度低,轴向长度大,转动惯量小,制作工艺复杂要求高,过载能力弱。SCA智能柔性执行器优化了电机设计配合高级算法,使得外转子电机可以更好的应用于伺服系统。优化过的外转子电机具有扭矩密度高,扁平(适合空轴,外径加大编码器分辨率高),转子惯量大(适用于惯量匹配)、制造工艺简单等特点。据达闼科技负责人表示,优化过的电机设计转矩平稳,可应用于高级电机控制算法,电机过载能力强。

此外,传统伺服刚性关节,无法对外界环境做出及时的被动响应。而SCA智能柔性执行器在串联弹性驱动关节的基础上,增加了其可变刚度的功能,这便是可变刚度的串联弹性驱动关节。串联弹性驱动关节不仅能实现柔性关节的功能,还能根据机器人的运动状态,无级改变关节的劲度系数,甚至调整到刚性关节。极大地提升了机器人对环境的适应性,增强安全性,当机器人运行过程中遇到障碍物时,可停止运行,当障碍物离开时可恢复动作。

高度集成化的新型伺服电机

除了上述两大难题,传统伺服电机、编码器、驱动分离,体积冗余,成本高。SCA智能柔性执行器研发团队通过优越的设计方案将电机、驱动器和编码器集成为一个整体,于是有了“体化柔性旋转驱动执行器”,研究团队采用多层板紧凑布局方式将驱动电路编码器电路集成到一块小巧的电路板上,将电源、驱动控制电路、保护电路、电流传感器电路高度集成,实现了成本低,性能高,体积小的特性。

SCA在同样高动态性能下体积仅为传统伺服器系统的十分之一,更好地解决了服务机器人关节的集成化问题,同时,SCA的柔性功能大大提高了人与机器人交互协作的安全性。

成本可控的自主专利技术INNFOS自主研发的专利技术,让成本控制变成可能。

SCA技术完全由INNFOS自主研发,是服务机器人重要的底层技术标准,这种柔性技术不仅可以应用于家庭、健康医疗等领域的服务机器人,还能够广泛应用于机械制造加工、航空航天、精密仪器等等领域,提高作业效率,降低工作安全风险。

目前全球机器人产业格局已经逐步形成,全球各大技术公司如谷歌、软银、百度等都在投入大量资金发展人工智能,人工智能在未来的发展会持续增温。中国机器人产业的发展重点在于底层核心技术的发展。

行业格局变化利于本土企业崛起,部件国产化进步明显,国内工业机器人行业结构将由“T”型单一发展模式逐步转变为“O”型产业链综合发展,形成一个规模巨大的市场,拥有核心技术的本土企业将成为这块市场的主角。

经过极具国际影响力的学界、业界、投资界和专业媒体组成评审专家委的评选,INNFOS还在2018世界人工智能大会上脱颖而出,入围2018世界人工智能创新大赛最高荣誉—SAIL奖。该奖项是人工智能领域最高规格的官方奖项之一,用于表彰引领技术创新变革、创造未来美好生活的全球人工智能创新项目。

在本次2019MWC,INNFOS作为“少数全球范围内真正达到商业化运营的人工智能公司”与其自主研发的机器人发展的重要底层技术在国际舞台上大放异彩,让国人十分骄傲。我们希望中国有更多的世界领先的机器人核心硬件技术来提升我们在高端机器人领域的技术实力,为中国机器人底层伺服技术的发展奠定坚实的技术基础,顺应世界机器人行业发展的趋势,实现机器人时代的重要创新!

(责任编辑:智能电气时代编辑部)
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