近幾年來(lái)，由于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)軟硬件的發(fā)展，很多業(yè)內(nèi)專(zhuān)業(yè)人士預(yù)估，四足機(jī)器人將是下一個(gè)機(jī)器人的風(fēng)口。
目前，很多高校與公司爭(zhēng)相研發(fā)的四足機(jī)器人項(xiàng)目。亞太區(qū)有2個(gè)比較熱門(mén)的機(jī)器人賽事賽，均設(shè)有四足機(jī)器人的比賽項(xiàng)目。波士頓動(dòng)力宣布今年將發(fā)布首款商用四足機(jī)器人，更是將四足機(jī)器人的討論推向了高潮。
就像當(dāng)初的大疆一樣，四足機(jī)器人的市場(chǎng)馬上就要崛起。在這種大環(huán)境之下，四足執(zhí)行器的需求量將會(huì)非常巨大。誰(shuí)能看準(zhǔn)風(fēng)向，先行一步搶占四足執(zhí)行器市場(chǎng)呢？
四足機(jī)器人對(duì)執(zhí)行器要求苛刻，市場(chǎng)可選擇性較少
全球知名的四足機(jī)器人除了波士頓動(dòng)力的Spotmini、Bigdog之外，還有MIT會(huì)翻跟斗的小獵豹、世界第一個(gè)海上巡檢的Anymal、拉動(dòng)3.3噸飛機(jī)的HyQReal，國(guó)內(nèi)也有部分研究機(jī)構(gòu)和公司有所涉獵，如宇樹(shù)科技的Laikago，以及浙大的“絕影”。
縱觀這幾款四足機(jī)器人，四足需要站立、走動(dòng)、彈跳、負(fù)載等等，甚至在不同的路面環(huán)境中完成相應(yīng)的任務(wù)。這些復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景使得四足機(jī)器人必須對(duì)其執(zhí)行器要求苛刻。
舉個(gè)例子，彈跳對(duì)關(guān)節(jié)電機(jī)的功率要求非常高，很少有舵機(jī)能做到這種彈跳。波士頓動(dòng)力的機(jī)器人，彈跳用的是液壓，MIT的獵豹彈跳用的是無(wú)刷直流電機(jī)，只有這些東西可以實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)大功率。傳統(tǒng)的伺服電機(jī)倒是能在功率、扭矩上滿足這一需求，但在體積上難以配合機(jī)械結(jié)構(gòu)，其高昂的成本更是令人難以接受。
另外，柔性控制是機(jī)器人類(lèi)產(chǎn)品中必不可少的特性。四足機(jī)器人從高處落下接觸地面時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊，如果是剛性接觸，很可能導(dǎo)致本體損壞。而柔性能像彈簧一樣很好的緩沖這些沖擊，保護(hù)機(jī)械本體甚至人類(lèi)。這樣一來(lái)，四足機(jī)器人對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力將大幅提升，也可以增加其使用的安全性。
由于柔性控制只有在小減速比的情況下才能發(fā)揮得更好，四足減速機(jī)大部分情況下會(huì)在10比以下，在外觀上也要求輕、薄。目前市售10比以下減速機(jī)是行星減速機(jī)，又重又長(zhǎng)，不適合此場(chǎng)景的應(yīng)用，往往需要去進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的定制。
總的來(lái)說(shuō)，四足機(jī)器人要求執(zhí)行器具有扭矩密度大、功率密度大、控制系統(tǒng)高度集成、柔性控制等特性。能夠滿足這些需求的執(zhí)行器，市場(chǎng)的可選擇性少之又少。
