Cómo elegir un motor BLDC para un robot de rehabilitación

Elegir un motor BLDC para el trabajo de un robot de rehabilitación invierte las prioridades que rigen la mayoría de las selecciones de motor. El movimiento que produce un dispositivo de terapia es lento por especificación y no por limitación, se mantiene durante segundos en lugar de alcanzarse en milisegundos, y se repite durante toda una sesión de tratamiento con un miembro del paciente unido a la salida. El actuador de la articulación se juzga, por tanto, por el par que puede sostener durante mucho tiempo, por el par que puede ordenar con precisión a muy baja velocidad y por cuánta carga puede seguir percibiendo el paciente a través de la reducción. Esta guía aborda esas tres cuestiones en nueve de los actuadores recogidos actualmente en la categoría Actuadores robóticos, desde el AK40-10 V3.0 KV170 de 190 g hasta el AK10-9 V3.0 KV60 de 940 g, y las contrasta con el ciclo de trabajo que realmente impone una articulación de robot de rehabilitación.

Respuesta rápida

Un motor BLDC para el servicio de un robot de rehabilitación se elige por tres cifras que una selección de servomotor de propósito general no pondría en primer lugar. La primera es el par continuo en la articulación, porque un movimiento de terapia sostiene un miembro contra la gravedad durante segundos seguidos y el bobinado tiene que sobrevivir a esa retención y no al transitorio. La segunda es el par que el actuador puede ordenar con precisión a las velocidades que usa la terapia, muy por debajo de la cifra de vacío publicada. La tercera es la relación de reducción, porque la relación decide tanto cuánto par tiene la articulación para un motor dado como cuánta carga llega al paciente a través de la salida. En los nueve actuadores reunidos aquí, el par nominal va de 1.3 Nm en el AK40-10 V3.0 KV170 a 48 Nm en el AK80-64 KV80, la masa va de 190 g a 940 g y la relación de reducción abarca de 6:1 a 64:1. Esa dispersión de relaciones, más que la dispersión de par, es lo que separa una articulación asistencial ligera de un eje de entrenamiento de la marcha con carga.

Qué debe ofrecer un motor BLDC para un robot de rehabilitación

El ciclo de trabajo que impone una articulación de rehabilitación es estrecho en velocidad y largo en duración, y llega con una persona unida a la salida. De ahí se derivan tres propiedades, y son las que separan un motor BLDC para una articulación de robot de rehabilitación de un motor elegido para un robot de la misma clase de par.

El movimiento de terapia es lento por diseño

Un movimiento de terapia se describe en grados de recorrido y segundos de duración, no en revoluciones por minuto. Una rodilla o un codo desplazados por todo su recorrido a lo largo de varios segundos es una articulación que gira a decenas de grados por segundo y, tras una etapa de 9:1, eso es un motor girando a unos pocos cientos de rpm. Las velocidades de vacío publicadas de los actuadores de este grupo llegan a 800 rpm en el AK80-6 KV100, muy por encima de cualquier punto de trabajo que pida un movimiento de terapia, así que la selección no choca contra el techo de velocidad. Choca contra el extremo opuesto de la curva, donde las preguntas útiles son con qué uniformidad entrega el actuador el par a baja velocidad y con qué finura resuelve la realimentación un ángulo pequeño.

La carga es un miembro humano y cambia a lo largo del movimiento

A diferencia de una articulación de robot que soporta una carga útil fija, una articulación de rehabilitación soporta un miembro cuya carga efectiva cambia con la geometría del movimiento y con cuánto aporta el paciente. Un paciente que colabora reduce el par que debe suministrar el actuador; un paciente que se resiste, o cuyo tono muscular aumenta durante un estiramiento, lo incrementa en un momento que el controlador no ha previsto. Un par nominal publicado es, por tanto, un suelo para el cálculo de dimensionamiento y no una descripción del peor caso, y un par de pico publicado es la reserva que absorbe lo imprevisto. Las dos cifras presentan dispersiones distintas en este grupo: el AK80-6 KV100 publica 12 Nm de pico frente a 6 Nm nominales, mientras que el AK10-9 V3.0 KV60 publica 53 Nm de pico frente a 18 Nm nominales y el AK80-64 KV80 publica 120 Nm de pico frente a 48 Nm nominales.

Tres cifras que sostienen el requisito

Reducido al conjunto más pequeño, tres cifras publicadas sostienen la mayor parte de una selección de rehabilitación. El par nominal es la cifra continua, y es la que consume una postura mantenida. La relación de reducción fija tanto el par que ve la articulación como la transparencia que la articulación ofrece al paciente. La corriente continua es la factura eléctrica de las dos anteriores, y dimensiona el variador y la batería que viajan con el dispositivo. Todo lo demás de la especificación, del diámetro al número de polos, es una restricción para encajar esas tres cosas en la máquina.

Baja velocidad y alto par de retención en el ciclo de trabajo de rehabilitación

La velocidad es donde la selección de un motor BLDC para un robot de rehabilitación se aleja más que en cualquier otra aplicación robótica, y es lo primero que fija el ciclo de trabajo de un robot de rehabilitación. El punto de trabajo no es rápido y el par en ese punto se mantiene durante mucho tiempo, lo que convierte dos cifras publicadas en el centro de la selección.

El par de trabajo se sitúa en la parte baja del rango de velocidad

La columna de velocidad nominal de la tabla siguiente va de 23 rpm en un bus de 24 V en el AK80-64 KV80 a 603 rpm en el AK80-6 KV100, y una articulación de terapia que avanza lentamente por un recorrido pasa su tiempo muy por debajo de todas ellas. Los actuadores de baja velocidad de este grupo no son un compromiso para ese ciclo de trabajo; la baja velocidad es el diseño. Una etapa de 36:1 en el AK45-36 V3.0 KV80 gira a 40 rpm en la salida con un bus de 24 V, y una etapa de 64:1 en el AK80-64 KV80 gira a 23 rpm, y ambas se sitúan dentro del rango que cubre un movimiento de terapia sin ninguna reducción adicional.

Sostener un miembro contra la gravedad es par continuo

Una postura mantenida contra la gravedad consume corriente de forma continua, y la corriente es calor. En un dispositivo de rehabilitación, la retención no es un interludio entre movimientos; en una máquina de movimiento pasivo continuo o en un banco de estiramiento estático es la mayor parte de la sesión. La cifra que manda es, por tanto, el par nominal, y la forma de leerlo es frente a la corriente nominal publicada que lo acompaña. El AK80-64 KV80 publica 48 Nm nominales a 7 A, mientras que el AK10-9 V3.0 KV60 publica 18 Nm nominales a 10.7 A. El primero sostiene más del doble de par con la corriente más baja, y la razón está en la relación entre ambos y no en los motores.

La repetición fija el régimen térmico, no el pico

Una sesión de tratamiento repite el mismo movimiento muchas veces, y el estado térmico del bobinado al inicio de cada repetición lo fija la anterior. Un régimen continuo es una afirmación térmica y se hace frente a una condición de montaje que el registro del actuador no recoge por completo. Dentro de un dispositivo con su propia carcasa y su propio camino de calor, cuánto de ese régimen sobrevive es una pregunta para el fabricante, y pertenece al principio de la lista de requisitos cuando se espera que una articulación sostenga un par alto durante buena parte de la sesión.

Por qué una articulación segura debe seguir siendo retroaccionable bajo carga

Una articulación de rehabilitación comparte su salida con una persona. Un terapeuta que guía un miembro a mano, o un paciente que intenta el movimiento sin asistencia, aplica par en el mismo eje que acciona el actuador, y la articulación tiene que aceptar ese par en lugar de combatirlo. Hasta qué punto lo hace lo fija la etapa de reducción, no el motor por sí solo.

La retroaccionabilidad la fijan la relación y la etapa

La relación de reducción multiplica el par del motor hasta el par de la articulación y divide el movimiento de la articulación hasta el movimiento del motor en la misma proporción, y hace lo mismo con el par que una persona aplica en la salida. Una sola etapa planetaria de 64:1 en el AK80-64 KV80 es mucho más difícil de accionar desde la salida que la etapa de 6:1 del AK60-6 V3.0 KV80 o del AK80-6 KV100, y la diferencia es mecánica y no electrónica. Una articulación que tiene que moverse con la mano, o que tiene que ceder cuando un paciente empuja contra ella, es el caso que pide un motor BLDC retroaccionable, y la relación es donde se establece el compromiso entre la multiplicación de par y esa libertad.

Lo que arrebata una relación de reducción alta

La misma relación que multiplica el par va en contra de otras dos propiedades. Eleva el rozamiento y el juego de la etapa que la salida tiene que vencer antes de que se transmita carga alguna, y cambia la inercia efectiva que el paciente percibe en la articulación. Las cifras de juego publicadas en este grupo se sitúan entre 0.18° en el AK80-64 KV80 y 0.3° en el AK40-10 V3.0 KV170, el AK45-10 V3.0 KV75 y el AK70-9 V3.0 KV60, mientras que el AK45-36 V3.0 KV80, el AKH70-16 V1.0 KV41 y el AK80-6 KV100 publican 0.2° y 0.22° entre ellos. El juego se percibe en la articulación como una banda muerta al inicio de cada inversión, y en un dispositivo de rehabilitación una banda muerta de ese tamaño se ve en el movimiento y no solo se mide en él.

Dónde se sitúa el actuador en la trayectoria de contacto con el paciente

El argumento de seguridad no termina en el actuador. Un dispositivo que sostiene un miembro también incluye los límites, el rango de consigna de par, la parada de emergencia y los topes mecánicos finales, y esos forman parte de la máquina y no del módulo. Lo que aporta el actuador es que se le puede ordenar un par acotado y que no se bloquea cuando se retira la consigna. Ambas cosas son propiedades de un actuador integrado con su propio variador, y ambas son la razón de que un módulo sellado sea a menudo el punto de partida más sencillo para una articulación que debe permanecer flexible mientras hay una persona unida a ella.

Control de fuerza y la banda de par que lo sostiene

La terapia asistida es un problema de par antes que un problema de posición. Una articulación que ayuda a un paciente a completar un movimiento tiene que añadir par en proporción a lo que el paciente ya está haciendo, y eso exige un actuador de robot de rehabilitación cuyo variador pueda recibir consignas de par y sea fiable a valores pequeños.

El control de par necesita una estimación sobre la que pueda actuar el variador

Una consigna en modo par vale solo tanto como la estimación del par de salida con la que trabaja el variador, y esa estimación se construye a partir de la corriente de fase y de la realimentación de posición que lleva el actuador. Los módulos sellados de este grupo colocan el motor, la etapa de reducción y el variador dentro de una misma carcasa, y el registro indica la disposición de realimentación cuando publica alguna: el AK10-9 V3.0 KV60 y el AK70-9 V3.0 KV60 están documentados con doble encoder, que es la disposición que sostiene un lazo de par y no solo un lazo de posición.

Resolución en la articulación, no en el rotor

El movimiento que pide una terapia es pequeño en la salida y mayor en el lado del motor, y la relación de reducción es el multiplicador entre ambos. Una articulación a la que se pide resolver una fracción de grado en la salida está pidiendo a la realimentación del lado del motor que resuelva esa fracción multiplicada por la relación, y por eso un actuador de relación alta no es automáticamente el más fácil de controlar con finura. Las velocidades de salida publicadas de este grupo ya lo demuestran: el mismo actuador que sostiene 48 Nm a 23 rpm en el AK80-64 KV80 lo hace en el extremo lento del rango, donde el lazo de control tiene más tiempo y menos señal con la que trabajar.

Modos de compliancia, impedancia y asistencia según necesidad

El control de impedancia, el control de admitancia y los elementos elásticos en serie son propiedades de la capa de control y no entradas de un registro de actuador, y ninguno de ellos se compra con el módulo por sí solo. Lo que el actuador tiene que aportar es el ancho de banda para seguir una consigna de par y el rozamiento bajo para que esa consigna pueda ser pequeña. Una articulación cuyo rozamiento y cuyo juego dominan a par bajo no puede volverse complaciente por software, que es la razón práctica de que la relación y las cifras de juego pesen tanto en una selección de rehabilitación como la cifra de par.

Par de retención continuo frente a par de pico en una sesión

Las dos cifras de par de la etiqueta de un actuador responden a dos preguntas distintas, y un ciclo de trabajo de rehabilitación pasa la mayor parte de su tiempo en una de ellas.

El par nominal es la cifra que consume una sesión

El par nominal es la cifra más alta que publica el fabricante para funcionamiento continuo, y es la que consume una postura mantenida o un movimiento lento repetido. En este grupo va de 1.3 Nm en el AK40-10 V3.0 KV170 a 48 Nm en el AK80-64 KV80, con la parte central del rango ocupada por el AK70-9 V3.0 KV60 con 8.5 Nm, el AK45-36 V3.0 KV80 con 8 Nm y el AK80-6 KV100 con 6 Nm. Una articulación que sostiene un miembro, resiste la gravedad a lo largo de un recorrido o mantiene una posición contra un estiramiento trabaja en la columna nominal durante todo ese periodo.

El par de pico cubre la transición, no la retención

El par de pico es una excursión breve, y las corrientes de pico publicadas que lo acompañan son varias veces las corrientes nominales del mismo registro. El AK10-9 V3.0 KV60 publica 31.9 A de pico frente a 10.7 A nominales y el AK70-9 V3.0 KV60 publica 23.8 A de pico frente a 6.25 A nominales, una diferencia que ningún bobinado puede mantener mucho tiempo. El par de pico pertenece a los momentos en que un movimiento de rehabilitación cambia de dirección, atrapa un miembro que ha empezado a caer o absorbe un cambio repentino del tono muscular. Usarlo como punto de trabajo dentro de una sesión lleva la articulación a un régimen que el fabricante no publicó para servicio continuo.

La corriente es la cifra que dimensiona el variador y la batería

Un actuador integrado lleva su variador dentro de la carcasa, pero la corriente tiene que llegar igualmente desde una batería y un bus que el dispositivo transporta, y un dispositivo de rehabilitación suele ser portátil. Las corrientes nominales publicadas en este grupo van de 1.9 A en el AK45-10 V3.0 KV75 a 10.7 A en el AK10-9 V3.0 KV60, y un dispositivo con varias articulaciones multiplica esa cifra por el número de ejes que mueve a la vez. La corriente es, por tanto, el puente entre el requisito mecánico de la articulación y el diseño eléctrico de todo el dispositivo, y por eso conviene fijarla pronto.

Un conjunto de especificaciones para articulaciones de rehabilitación, de ligeras a cargadas

La tabla siguiente reúne los nueve actuadores aquí tratados en las columnas que deciden una articulación de rehabilitación. Cada valor es la cifra que publica el fabricante para ese actuador.

Relación de reducción, par nominal, par de pico, corriente nominal, velocidad de salida y masa según los publica el fabricante (CubeMars). Cuando una velocidad de salida lleva dos valores, son los puntos de trabajo de 24 V y 48 V en ese orden. El par nominal es la cifra continua y el par de pico es un valor de corta duración. Los datos de bobinado, térmicos y de montaje de cada actuador están en su página de producto del fabricante.

Si se lee hacia abajo por la columna de relación, el grupo se divide en tres bandas y no en nueve puntos. Tres actuadores trabajan a 10:1 o menos en un bus de 24 V, el AK40-10 V3.0 KV170, el AK45-10 V3.0 KV75 y el AK60-6 V3.0 KV80, todos ellos por debajo de 4 Nm nominales y de 400 g. Tres trabajan a 9:1 con 48 V, el AK70-9 V3.0 KV60, el AK10-9 V3.0 KV60 y el AK80-6 KV100 a 6:1 en el mismo bus, y se sitúan entre 6 Nm y 18 Nm nominales. La última banda son los dos actuadores que usan una etapa de reducción larga para alcanzar un par alto desde un motor pequeño, el AK45-36 V3.0 KV80 a 36:1 y el AK80-64 KV80 a 64:1, con el AKH70-16 V1.0 KV41 a 16:1 cubriendo el hueco por encima del grupo de 9:1. Si se lee en horizontal, la columna de corriente vuelve a separar las bandas: el grupo ligero de 10:1 necesita entre 1.9 A y 3.8 A para sostener su par, mientras que los 48 Nm del AK80-64 KV80 cuestan 7 A y los 18 Nm del AK10-9 V3.0 KV60 cuestan 10.7 A.

Leer la gama desde la mano y la muñeca hasta el entrenamiento de la marcha

Las cuatro bandas siguientes van de la articulación más pequeña que un dispositivo de rehabilitación probablemente accione hasta el eje que soporta a un paciente que camina, y cada banda se define por un ciclo de trabajo y no por un número. Los nueve se sitúan en la categoría Actuadores robóticos, y la página de robot de rehabilitación es donde se documenta esta aplicación en la plataforma.

El extremo de 190 g y 262 g: ejes de mano, muñeca y dedos

El AK40-10 V3.0 KV170 publica 1.3 Nm nominales y 4.1 Nm de pico desde un cuerpo de 190 g y 53 mm, y el AK45-10 V3.0 KV75 publica 2.5 Nm nominales y 7 Nm de pico desde 262 g con el mismo diámetro de 53 mm. Ambos funcionan con un bus de 24 V y ambos usan una etapa de 10:1, y los dos están dimensionados para las articulaciones del extremo de un miembro, donde la masa que el paciente tiene que llevar a lo largo de un movimiento se carga directamente contra la terapia. Una ortesis de dedo o de muñeca que tiene que llevarse puesta y no montada en un bastidor es el caso para el que están hechos estos dos.

El escalón de 349 g y 380 g: codo y articulaciones de tobillo ligeras

El AK45-36 V3.0 KV80 toma el mismo bastidor pequeño y coloca tras él una etapa de 36:1, publicando 8 Nm nominales y 24 Nm de pico con solo 40 rpm de velocidad de salida a 24 V, una cifra de par muy por encima de su clase de masa a costa de la velocidad. El AK60-6 V3.0 KV80 adopta la posición opuesta en la misma envolvente, publicando 3 Nm nominales y 9 Nm de pico mediante una etapa de 6:1 con 380 g, con una velocidad nominal de 233 rpm a 24 V y 490 rpm a 48 V. Una asistencia de codo que tiene que moverse deprisa por un recorrido y una articulación de tobillo que tiene que sostener un par despacio son los dos ciclos de trabajo que los separan.

El tramo medio de 485 g y 540 g: asistencia de hombro y rodilla

El AK80-6 KV100 publica 6 Nm nominales y 12 Nm de pico desde 485 g con un diámetro de 98 mm, con la velocidad de salida más alta de este grupo a 603 rpm, y el AK70-9 V3.0 KV60 publica 8.5 Nm nominales y 29.2 Nm de pico desde 540 g y 89 mm con una etapa de 9:1 y una disposición de doble encoder documentada. Ambos se sitúan en la escala en la que un hombro o una rodilla pueden accionarse por un recorrido de terapia, y la elección entre ellos se reduce a si la articulación necesita velocidad con un par moderado o par con una velocidad moderada.

El extremo de 850 g a 940 g: entrenamiento de la marcha y articulaciones cargadas

El AK80-64 KV80 usa una etapa de 64:1 para publicar 48 Nm nominales y 120 Nm de pico desde 850 g, y el AKH70-16 V1.0 KV41 publica 26 Nm nominales y 78 Nm de pico desde 879 g con una etapa de 16:1 y un eje hueco que atraviesa el eje de la articulación. El AK10-9 V3.0 KV60 se sitúa en lo alto de la columna de masa con 940 g, 18 Nm nominales y 53 Nm de pico y una disposición de doble encoder documentada. Estos son los ejes que soportan a un paciente de pie o mueven un miembro entero contra la gravedad, y las etapas de 64:1 y 16:1 son lo que lo hace posible sin un motor más pesado.

Los dos actuadores detrás de la investigación publicada en rehabilitación

Una articulación de rehabilitación se especifica normalmente antes de que exista ningún despliegue publicado al que señalar, lo que hace que los casos documentados merezcan una lectura atenta. Uno de ellos se recoge aquí en el registro: un sistema de rehabilitación de atrofia muscular de la Université de Sherbrooke, destacado por CubeMars, que usa dos de los actuadores de esta comparación para producir movimientos de estiramiento precisos.

Las dos unidades son el AK10-9 V3.0 KV60, con 18 Nm nominales, y el AK80-64 KV80, con 48 Nm nominales, y el par se corresponde con las dos bandas más pesadas de la tabla anterior y no con un solo punto de ella. La razón de que un mismo sistema lleve ambos merece leerse en las cifras: un movimiento de estiramiento necesita un par que la articulación pueda sostener sin que el bobinado se caliente, y necesita un recorrido por el que el dispositivo y el terapeuta puedan mover la articulación. Dentro de una misma máquina, distintos ejes pueden recaer por tanto en relaciones distintas, y la unidad de 9:1 y la de 64:1 no son alternativas entre sí sino complementos: un actuador de robot de rehabilitación se elige por eje y no por dispositivo.

Ajustar un actuador a un modo de entrenamiento

Una articulación de rehabilitación se especifica frente a un modo de terapia, y los modos difieren en cuánto del trabajo hace el actuador y en con qué rapidez cambia la carga. Para una aplicación de motor BLDC en un robot de rehabilitación, el modo es un punto de partida mejor que la cifra de par, porque fija cómo se reparten la carga el paciente y el actuador.

Movimiento pasivo y pasivo continuo

En el modo pasivo el dispositivo mueve el miembro y el paciente no aporta nada, así que el actuador lleva toda la carga y la carga cambia solo con la geometría del movimiento. El requisito es un par sostenido durante toda la pasada, a una velocidad lo bastante baja para que el movimiento se perciba como suave, y las cifras que lo deciden son el par nominal y la corriente nominal del actuador. Una articulación construida solo para movimiento pasivo puede usar la relación más larga del grupo, porque nada del ciclo de trabajo pide velocidad.

Asistido activo y asistencia según necesidad

En el modo asistido activo el paciente aporta y el dispositivo cubre la diferencia, y esa diferencia cambia de una repetición a otra. Es el modo que pide control de par en lugar de control de posición, y es el modo en el que cobra relevancia una disposición de doble encoder documentada en el AK10-9 V3.0 KV60 o el AK70-9 V3.0 KV60, porque un lazo de par necesita una realimentación que refleje tanto el lado del motor como la salida. Es también el modo en el que el rozamiento bajo y el juego bajo importan más, ya que la asistencia tiene que ser lo bastante pequeña para quedarse por debajo del esfuerzo del propio paciente.

Resistencia y entrenamiento de fuerza

En el modo de resistencia el dispositivo se opone al movimiento en lugar de producirlo, y el actuador trabaja como un freno programable. La carga sigue siendo continua y se aplica en la dirección en la que empuja el paciente, lo que sitúa la articulación en la parte de su recorrido donde el bobinado consume corriente sin que la articulación se mueva. La corriente nominal, y no la velocidad nominal, es la cifra que acota este ciclo de trabajo, y la relación importa por una razón distinta que en el modo pasivo: una etapa larga permite a un motor pequeño sostener un par de resistencia grande, que es para lo que están dispuestos el AK45-36 V3.0 KV80 a 36:1 y el AK80-64 KV80 a 64:1.

Entrenamiento de la marcha y soporte del peso corporal

En el entrenamiento de la marcha la articulación sigue un ciclo de marcha y no un único recorrido, y la carga alterna entre la fase de apoyo, en la que la articulación sostiene, y la fase de balanceo, en la que se mueve. Esa alternancia es la razón de que un eje de marcha recaiga normalmente en el extremo más pesado de la tabla: la fase de retención necesita la cifra nominal y la fase de balanceo necesita velocidad suficiente para seguir una cadencia, y ambas juntas empujan la selección hacia una relación que compra par sin perder toda la velocidad. El AKH70-16 V1.0 KV41, con un eje hueco que atraviesa el eje de la articulación para el cableado por encima y por debajo de ella, y el AK10-9 V3.0 KV60 con 53 Nm de pico son las dos disposiciones a las que tiende a recurrir este ciclo de trabajo.

Lista de comprobación para la selección

El ciclo de trabajo y el caso de seguridad

• Anotar el par continuo que tiene que sostener la articulación y la duración de cada retención, antes de mirar ninguna referencia de modelo.
• Anotar el par de pico que necesita el movimiento en un cambio de dirección, y mantenerlo separado de la cifra de retención.
• Decidir si la articulación tiene que poder moverse con la mano o ceder ante el empuje de un paciente, y fijar la relación de reducción en función de esa respuesta.
• Confirmar el rango de consigna de par y los límites que impondrá la máquina, ya que esos pertenecen al dispositivo y no al actuador.

Mecánica y la interfaz con el paciente

• Comprobar la masa publicada frente a cómo se transporta el dispositivo, e imputar la masa distal al movimiento en lugar de al bastidor.
• Comprobar el juego publicado frente al movimiento más pequeño que tiene que resolver la terapia.
• Comprobar el diámetro y la longitud publicados frente a la envolvente que permite el miembro, antes de comparar cifras de par.
• Cuando los conductores tengan que cruzar la articulación, comprobar si hay disponible un eje hueco que la atraviese.

Integración, realimentación y el variador

• Confirmar la disposición de realimentación publicada para el actuador y si sostiene un lazo de par y no solo un lazo de posición.
• Convertir el par de retención en una corriente nominal con la cifra publicada, y después multiplicarla por el número de ejes que mueve el dispositivo a la vez.
• Fijar la tensión de bus a partir de la velocidad que necesita el movimiento con el par que necesita, usando la columna de velocidad de salida publicada.
• Pedir al fabricante la resistencia térmica y la condición de montaje que hay detrás del régimen continuo, ya que el registro no las recoge.

Preguntas frecuentes

Recursos oficiales

CubeMars documenta la gama AK en su propio sitio, y cada actuador de esta comparación tiene una página oficial que recoge su especificación completa, su etapa de reducción y su plano de montaje. La gama de productos del fabricante es el punto de entrada, y las dos unidades nombradas en el sistema de rehabilitación están documentadas por separado: el AK10-9 V3.0 KV60 y el AK80-64 KV80. El Perfil del fabricante CubeMars reúne la misma gama en ToBMS, y la documentación de producto de las categorías de la plataforma se agrupa en Recursos. El fabricante sigue siendo la referencia autorizada para las opciones de bobinado, los regímenes térmicos y las variantes de realimentación; ToBMS mantiene la capa de descubrimiento y comparación, y cada cifra usada en esta guía es un valor publicado que se conserva en los registros de producto de la plataforma.

Para continuar

El compañero más cercano a esta guía es Actuadores para exoesqueleto: tres módulos CubeMars QDD de 260 g a 1.4 kg, que lee el mismo ciclo de trabajo de articulación para un dispositivo ponible, y Motores BLDC para exoesqueleto: motor de par sin carcasa frente a actuador integrado retoma la decisión anterior de si la articulación debe ser un kit desnudo de estátor y rotor o un módulo sellado. Para la propia clase de actuador, Actuadores robóticos: elección del actuador integrado para articulaciones recorre el conjunto completo de especificaciones, y Cómo elegir un módulo de articulación: cinco actuadores CubeMars de 190 g a 1.4 kg sigue con más detalle el extremo ligero de la misma gama. Donde la aplicación se sitúa al lado de esta, Motores BLDC para robot humanoide: cómo casar par, velocidad y tamaño y Qué buscar en un motor BLDC para un brazo de robot colaborativo cubren los ciclos de trabajo vecinos.

Para preseleccionar en lugar de investigar, conviene partir de la categoría completa de Actuadores robóticos, filtrar los candidatos por par, relación y masa en Selección, y después contrastarlos entre sí en Comparar productos. Cuando la articulación tenga que ser un kit desnudo y no un módulo sellado, la categoría de Motores par sin carcasa cubre ese extremo de la gama, y la alternativa de accionamiento directo se encuentra en Actuadores QDD. La página de robot de rehabilitación es el punto de entrada de aplicación para este ciclo de trabajo, y las páginas vecinas de Módulo articular, Brazo de cobot, Robot humanoide y Robot cuadrúpedo cubren las aplicaciones que comparten estos actuadores.