Minderman先生重點(diǎn)介紹了位置編碼器在該系統(tǒng)中的重要作用:“我們的外骨骼機(jī)器人有八個(gè)關(guān)節(jié),其中兩個(gè)腳踝各一個(gè)關(guān)節(jié),兩個(gè)膝蓋各一個(gè),每側(cè)髖部各兩個(gè)。每個(gè)關(guān)節(jié)使用兩個(gè)編碼器。關(guān)節(jié)的電機(jī)旋轉(zhuǎn),并通過(guò)減速裝置將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為關(guān)節(jié)角度的變化。我們使用絕對(duì)式編碼器直接測(cè)量關(guān)節(jié)角度,因此一啟動(dòng)就會(huì)知道關(guān)節(jié)位置,無(wú)需執(zhí)行校準(zhǔn)步驟。我們必須確保每個(gè)關(guān)節(jié)都處于正確的位置,并遵循我們的運(yùn)動(dòng)工程師設(shè)計(jì)的軌跡?!?/div>
Minderman先生繼續(xù)說(shuō)道:“我們還在電機(jī)上安裝了另一個(gè)編碼器,由于電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度比關(guān)節(jié)快,因此這個(gè)編碼器可為我們提供更高的分辨率,從而有利于實(shí)現(xiàn)更佳的控制效果。電機(jī)編碼器主要用于控制回路,而關(guān)節(jié)編碼器則作為額外的安全措施。編碼器分辨率對(duì)于確??刂菩Ч浅V匾?,之前,在根據(jù)位置計(jì)算速度時(shí),我們遇到了一些問(wèn)題。由于需要細(xì)分編碼器信號(hào),因此位置測(cè)量誤差會(huì)被放大,這就是我們需要較高分辨率的原因?!?/div>
MARCH IVc外骨骼機(jī)器人集成了用于高分辨率(17位)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)反饋的新型RLS AksIM2絕對(duì)式編碼器,以及用于直線關(guān)節(jié)反饋的微型RLS RM08絕對(duì)式旋轉(zhuǎn)編碼器。
結(jié)果
雷尼紹和RLS的持續(xù)支持幫助歷屆Project MARCH團(tuán)隊(duì)不斷突破,打造出全新的原型外骨骼機(jī)器人。但是,在備戰(zhàn)Cybathlon 2024比賽期間,這項(xiàng)振奮人心的技術(shù)將如何發(fā)展?
“我希望,到那時(shí)我們無(wú)需拐杖就能使我們的外骨骼機(jī)器人保持平衡。這意味著,我們將尋找另一種輸入形式,使外骨骼機(jī)器人能夠自主檢測(cè)樓梯等障礙物,甚至測(cè)量立板高度,以相應(yīng)地調(diào)整行走步態(tài)。這些都是我個(gè)人有興趣攻克的挑戰(zhàn),但學(xué)校每年都會(huì)組建一支新的Project MARCH團(tuán)隊(duì),因此到時(shí)會(huì)由新的團(tuán)隊(duì)來(lái)決定開(kāi)發(fā)哪些技術(shù)。我們要看未來(lái)幾年的發(fā)展程度。這是我們奮斗的目標(biāo),而且永不止步,”Minderman先生說(shuō)道。
RLS和雷尼紹與客戶緊密合作,針對(duì)其應(yīng)用場(chǎng)景提供最佳測(cè)量解決方案,正如Keulen女士所說(shuō):“今年年初,我、Bjrn以及我們團(tuán)隊(duì)中參與電氣設(shè)計(jì)的其他同學(xué)與雷尼紹的銷售工程師Rene Van der Slot舉行了一次洽談。Rene并沒(méi)有只是將編碼器帶過(guò)來(lái),然后告訴我們‘你們應(yīng)該用這個(gè)或者那個(gè)’。相反,他仔細(xì)了解了我們的應(yīng)用,詢問(wèn)我們的外骨骼機(jī)器人的工作原理以及我們的需求。雷尼紹和RLS并沒(méi)有試圖向我們推銷我們不需要的東西。他們會(huì)考慮我們需要什么以及如何為我們提供幫助。我認(rèn)為,正是因?yàn)樗麄儗?duì)我們的項(xiàng)目的濃厚興趣,才使得此次合作如此成功。我們知道,雷尼紹和RLS不是簡(jiǎn)單粗暴地銷售編碼器,他們還會(huì)考慮整個(gè)設(shè)計(jì)以及編碼器的適用性?!?/div>
為了致敬雷尼紹、RLS與Project MARCH之間的成功合作,在Precisiebeurs 2019荷蘭貿(mào)易展期間,Project MARCH團(tuán)隊(duì)成員在雷尼紹展臺(tái)展示了一臺(tái)上一代MARCH外骨骼機(jī)器人的原型機(jī),生動(dòng)展現(xiàn)了RLS磁編碼器的實(shí)際應(yīng)用。
雷尼紹和RLS希望能夠支持未來(lái)的Project MARCH團(tuán)隊(duì)在Cybathlon大賽中取得勝利。隨著技術(shù)的發(fā)展,外骨骼機(jī)器人以及其他可穿戴機(jī)器人假肢有望徹底改變數(shù)百萬(wàn)殘障人士的生活。
Project MARCH簡(jiǎn)介
Project MARCH是荷蘭代爾夫特理工大學(xué) (Delft University of Technology) 的一個(gè)學(xué)生團(tuán)隊(duì),該團(tuán)隊(duì)致力于開(kāi)發(fā)創(chuàng)新型多功能外骨骼機(jī)器人,以幫助脊髓損傷患者站立和行走?,F(xiàn)在,Project MARCH的第六屆團(tuán)隊(duì)由26名學(xué)生組成,他們將在前輩們的開(kāi)創(chuàng)性工作的基礎(chǔ)上繼續(xù)努力。
Project MARCH每年都會(huì)參加Cybathlon的相關(guān)比賽,這是一項(xiàng)由世界各地的學(xué)術(shù)和商業(yè)團(tuán)隊(duì)參與的殘障人士人機(jī)體育競(jìng)賽。