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  • 四足机器人正在成为热潮,执行器市场却发展缓慢,何解?


     
           近几年来,由于机器人产业软硬件的发展,很多业内专业人士预估,四足机器人将是下一个机器人的风口。
     
      目前,很多高校与公司争相研发的四足机器人项目。亚太区有2个比较热门的机器人赛事赛,均设有四足机器人的比赛项目。波士顿动力宣布今年将发布首款商用四足机器人,更是将四足机器人的讨论推向了高潮。
     
      就像当初的大疆一样,四足机器人的市场马上就要崛起。在这种大环境之下,四足执行器的需求量将会非常巨大。谁能看准风向,先行一步抢占四足执行器市场呢?
     
      四足机器人对执行器要求苛刻,市场可选择性较少
     
      全球知名的四足机器人除了波士顿动力的Spotmini、Bigdog之外,还有MIT会翻跟斗的小猎豹、世界第一个海上巡检的Anymal、拉动3.3吨飞机的HyQReal,国内也有部分研究机构和公司有所涉猎,如宇树科技的Laikago,以及浙大的“绝影”。
     
      纵观这几款四足机器人,四足需要站立、走动、弹跳、负载等等,甚至在不同的路面环境中完成相应的任务。这些复杂的运动场景使得四足机器人必须对其执行器要求苛刻。
     
      举个例子,弹跳对关节电机的功率要求非常高,很少有舵机能做到这种弹跳。波士顿动力的机器人,弹跳用的是液压,MIT的猎豹弹跳用的是无刷直流电机,只有这些东西可以实现瞬时大功率。传统的伺服电机倒是能在功率、扭矩上满足这一需求,但在体积上难以配合机械结构,其高昂的成本更是令人难以接受。
     
      另外,柔性控制是机器人类产品中必不可少的特性。四足机器人从高处落下接触地面时会产生很大的冲击,如果是刚性接触,很可能导致本体损坏。而柔性能像弹簧一样很好的缓冲这些冲击,保护机械本体甚至人类。这样一来,四足机器人对环境的适应能力将大幅提升,也可以增加其使用的安全性。
     
      由于柔性控制只有在小减速比的情况下才能发挥得更好,四足减速机大部分情况下会在10比以下,在外观上也要求轻、薄。目前市售10比以下减速机是行星减速机,又重又长,不适合此场景的应用,往往需要去进行专门的定制。
     
      总的来说,四足机器人要求执行器具有扭矩密度大、功率密度大、控制系统高度集成、柔性控制等特性。能够满足这些需求的执行器,市场的可选择性少之又少。
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