Qu'est-ce que la rétroaction dans les modules articulés intégrés ?

Dans le milieu universitaire, la rétroaction est définie comme la facilité à entraîner une articulation entière en appliquant une force à l'extrémité de charge. Y. Kawai et al. décrivent la performance d'entraînement des articulations en utilisant une matrice de transfert de puissance bidirectionnelle, où la rétroaction et l'entraînement direct sont caractérisés par le rapport entre l'accélération et la force externe aux extrémités du moteur et du lien, respectivement.

L'importance des entraînements harmoniques pour atteindre la rétroaction

En raison des caractéristiques de transmission inhérentes à l'entraînement harmonique, les articulations intégrées présentent inévitablement une efficacité directe et inverse. La perte d'efficacité de transmission provient des frottements pendant le fonctionnement, influencés principalement par la charge, la vitesse et la température—la charge étant le facteur le plus significatif. De plus, le mécanisme unique d'engrenage flexible des entraînements harmoniques entraîne des distributions de force différentes entre la couronne dentée et la roue flexible pendant les mouvements directs/inverses, conduisant à des modèles d'efficacité distincts.

Applications clés nécessitant la rétroaction des entraînements harmoniques

Robots industriels (soudage, palettisation, service machine)

Exigent à la fois rigidité et rétroaction, nécessitant souvent une compensation en amont pour contrer l'hystérésis.

Robots collaboratifs (lignes d'assemblage, assistance médicale)

Permettent un guidage humain direct ; une rétroaction à faible frottement est cruciale pour une opération sûre.

Robots chirurgicaux (chirurgie mini-invasive, interventions vasculaires)

Nécessitent une précision ultra-élevée et une rétroaction pour permettre un retour haptique délicat aux chirurgiens.

Robots quadrupèdes/bipèdes

La rétroaction permet une récupération rapide après des chutes, comme observé dans la locomotion dynamique.

Robots spatiaux (maintenance de satellites, exploration lunaire)

Doivent maintenir une rétroaction contrôlable même dans des conditions de vide.

Micro-entraînements harmoniques (inspection de tuyaux, administration de médicaments)

La rétroaction permet une navigation par déformation dans des espaces confinés.

Conclusion

La rétroaction dans les entraînements harmoniques est un facteur clé pour la robotique moderne—améliorant la flexibilité, l'intelligence et l'efficacité. Elle est indispensable dans les robots collaboratifs, la robotique médicale et les robots mobiles dynamiques.