在小型機(jī)械臂中，通常需要使用無框直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，以減小機(jī)器人關(guān)節(jié)的尺寸、減輕機(jī)器人重量，并提升其動(dòng)作效率。而作為直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，也會帶來一個(gè)新的問題，就是較高的技術(shù)實(shí)施難度和應(yīng)用集成成本。
這一方面是因?yàn)闊o框電機(jī)本身復(fù)雜的操作使用流程，另一方面，在設(shè)計(jì)制造機(jī)器人過程中，需要將力矩電機(jī)、編碼器反饋、制動(dòng)抱閘和諧波減速機(jī)等多個(gè)零散的運(yùn)控傳動(dòng)組件集成到機(jī)器人關(guān)節(jié)這個(gè)尺寸極為有限的狹小空間中，同時(shí)還必須確保機(jī)械臂快速、靈活和可靠的運(yùn)動(dòng)性能。由此而帶來的超長開發(fā)周期和高昂制造成本，在一定程度上阻礙了小型關(guān)節(jié)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用和普及。
這就引出了另一類產(chǎn)品——超聲電機(jī)。
機(jī)器人手指主要有3個(gè)大部分組成：微型超聲電機(jī)手指結(jié)構(gòu)、微型超聲電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源及運(yùn)動(dòng)算法、微型閉環(huán)控制管理。
微型超聲電機(jī)手指結(jié)構(gòu)
以人的手指同比例進(jìn)行機(jī)器人手指結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將特種微型超聲電機(jī)安裝在特定的狹小空間，可以是中間出軸結(jié)構(gòu)帶齒輪，也可以中空直接驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)置
微型超聲電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源
應(yīng)用于機(jī)器人手指特種微型超聲電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源體積要求盡可能小，以便于安裝在極為狹小的空間，輸入電壓為安全電壓，電源之間不要有干擾。在項(xiàng)目推展的未來，將會將驅(qū)動(dòng)電源分為控制電源模塊及功率模塊進(jìn)行集成電路開發(fā)，以便于在微小的空間安裝多個(gè)驅(qū)動(dòng)電源。
微型閉環(huán)控制管理
機(jī)器人手指微型閉環(huán)控制超聲電機(jī)管理系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)控制運(yùn)算能力需求強(qiáng)，使用高于15位絕對編碼器，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)控制，使用傳感器以及機(jī)器人手指運(yùn)動(dòng)算法實(shí)現(xiàn)精細(xì)化高精度的運(yùn)動(dòng)控制。
