运控模块中,舵机是核心部件
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舵机是步态服务机器人的核心部件,舵机对价格十分敏感。舵机也叫伺服电机,包含了电机、传感器和控制器,是一个简单而完整的伺服电机系统。最早用于船舶上实现其转向功能,由于可以通过程序连续控制其转角,可以得到比较精准的位置、速度或力矩输出,因而广泛用于机器人各类关节运动中。步态机器人自由度(关节数)众多,优必选Alpha1S有16个自由度,本田Asimo第三代有57个自由度,步态机器人对舵机价格十分敏感。
舵机组成

目前在服务机器人舵机领域,最流行的品牌是韩国Robotis的Dynamixel系列。舵机功率(角速度X扭矩)相同时,角速度与扭矩成反比。舵机的功率和舵机的尺寸比值可以理解为该舵机的功率密度,一般同样品牌的舵机,功率密度大的价格高。对于服务机器人舵机的核心参数扭矩更是如此,随扭矩增加,价格增长飞快。比如Dynamixel系列中,扭矩12kg•cm的价格约400元,扭矩28kg•cm价格约2000元,扭矩106kg•cm价格约4000元。
韩国Robotis的Dynamixel系列舵机参数与价格关系

国外舵机价格昂贵,国内优必选公司突破技术壁垒降低成本。优必选开发的舵机内置MCU系统,自主改进PID算法,扭矩大,体积小,控制精度高,获得多项发明专利。6.5V时扭矩为8kg·cm,速度为0.238sec/60°,价格约20元,参数相似的舵机,特别是扭矩相似的国外产品,价格往往在优必选舵机的3倍以上。
优必选舵机

国内外几种典型舵机比较

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