第945章 工坊(2/2)
为了简化设计,这种简易机器人四肢各有三个单自由度活动关节,对应人的肩肘手三个部位,只不过不像人的关节可以多方向活动,单自由度关键只有一个旋转轴,可以在一定角度内旋转活动。
双足模式下,机器人足部关节可以换成两个轮子方便快速移动,双臂顶端安装两根手指的机器手,用于夹持工件。
设计的结构十分简单,这种机器人最核心的机械部件就是集成式活动关节,十二个关节完全相同,可以说完成这种关节的设计制造,机器人机械部分就没有难度了,连接关节的四肢和躯干没有难度,内部的电池电控系统也不需要他们自己制作。
整体构造简单,制造成本和使用维护成本才可能大幅降低,至于实用性问题,更主要依靠的是控制程序,那是软件层面的问题。
本来冯薇薇的计划是把机器人硬件做出来,能实现简单的运动,就足够她完成毕业论文了,机器人更深度的控制算法作为她硕士博士期间的内容,继续边学习边改进。
过去一个学期最困扰她的难题就是集成式关节的设计,意念觉醒后她就像脑子开窍,短短几天就把这个设计完成了,接下来就是制作出来样机进行驱动程序调试。
集成式关节的技术原理早就不是秘密,也早就有人制造出来,之所以不能普及,关键是制造成本和可靠性,这些也是她的设计需要作出突破的地方。
她的设计就是去掉关节电机的独立外壳,将电机定子与关节融为一体,电机转子与减速装置、速度反馈器件、轴承基座同样与关节旋转轴合二为一,没有中间机构,既减少硬件成本,又能提高调控精度。
类似的结构不是冯薇薇首创,但同样的原理,能简化结构降低成本的同时,还要提升可靠性,那就看设计者的本事了。
按照她的设计图纸,罗平设计制造了几组模具,能将关节的核心部件冲压出来,与采购来的各种器件组装到一起,完成集成关节的制造。
每一个零件都算不上太复杂,把几十个批量生产的零件组装起来,能变成一个合格的集成关节,再组装成一个简易机器人,也不是那么简单的事情。
罗平做了快十年模具,也是第一次独立完成模具设计,零件冲压,再到组装成品的全部流程,个人工坊里就他一个员工,老板冯薇薇给他打下手,这方面她还在学习阶段。
从设计之初就考虑要兼顾制造成本与可靠性,主要材料都采用铝合金,质量轻强度适中,加工难度比较低。
在工作效率方面,罗平还是很高的,三个月的时间,就完成了第一台机器人的组装。
机器人四肢着地高度一米,两腿站立高度一米七,与成年人差不多,没有专门的头部,只在躯干前后各安装一个集成传感装置,用来探测周边环境。
这算是第一代样机,没有独立运动能力,完全靠遥控器控制动作,因为运动算法还不成熟,一动就摔跤,刚制作出来后只能作为摆设,等待冯薇薇重新修改调试驱动程序。
把机器人制造出来,各个关节能按照设计要求转动,罗平的任务就算完成了,接下来的驱动程序调试就变成了冯薇薇的工作。