Choisir un moteur BLDC pour un robot de rééducation

Choisir un moteur BLDC pour un robot de rééducation inverse les priorités qui guident la plupart des sélections de moteurs. Le mouvement produit par un appareil de thérapie est lent par spécification plutôt que par limitation, il est maintenu pendant des secondes au lieu d'être atteint en quelques millisecondes, et il est répété pendant toute la durée d'une séance de traitement avec un membre du patient fixé à la sortie. L'actionneur placé à l'articulation est donc jugé sur le couple qu'il peut tenir longtemps, sur le couple qu'il peut commander avec précision à très basse vitesse, et sur la part de la charge que le patient ressent encore à travers le réducteur. Ce guide examine ces trois questions sur neuf des actionneurs actuellement répertoriés dans la catégorie Actionneurs robotisés, de l'AK40-10 V3.0 KV170 de 190 g à l'AK10-9 V3.0 KV60 de 940 g, et les confronte au service qu'impose réellement une articulation de Robot de rééducation.

Réponse rapide

Un moteur BLDC destiné au service d'un robot de rééducation se choisit sur trois valeurs qu'une sélection de servo à usage général ne mettrait pas en tête. La première est le couple continu au niveau de l'articulation, car un mouvement de thérapie maintient un membre contre la gravité pendant des secondes d'affilée et le bobinage doit survivre au maintien plutôt qu'au transitoire. La deuxième est le couple que l'actionneur peut commander avec précision aux vitesses qu'utilise la thérapie, très en dessous de la valeur à vide publiée. La troisième est le rapport de réduction, car le rapport décide à la fois du couple dont dispose l'articulation pour un moteur donné et de la part de la charge qui atteint le patient par la sortie. Sur les neuf actionneurs rassemblés ici, le couple nominal va de 1.3 Nm sur l'AK40-10 V3.0 KV170 à 48 Nm sur l'AK80-64 KV80, la masse va de 190 g à 940 g, et le rapport de réduction s'étend de 6:1 à 64:1. Cet écart de rapport, plus que l'écart de couple, est ce qui sépare une articulation d'assistance légère d'un axe de rééducation à la marche chargé.

Ce qu'un moteur BLDC pour robot de rééducation doit délivrer

Le service qu'impose une articulation de rééducation est étroit en vitesse et long en durée, et il arrive avec une personne fixée à la sortie. Trois propriétés en découlent, et ce sont elles qui séparent un moteur BLDC pour articulation de robot de rééducation d'un moteur choisi pour un robot de la même classe de couple.

Le mouvement de thérapie est lent par conception

Un mouvement de thérapie se décrit en degrés d'amplitude et en secondes de durée, et non en tours par minute. Un genou ou un coude entraîné sur toute son amplitude en plusieurs secondes est une articulation qui tourne à quelques dizaines de degrés par seconde, et derrière un étage 9:1, c'est un moteur qui tourne à quelques centaines de rpm. Les vitesses à vide publiées des actionneurs de ce groupe atteignent 800 rpm sur l'AK80-6 KV100, bien au-dessus de tout point de fonctionnement qu'appelle un mouvement de thérapie, si bien que la sélection ne bute pas sur le plafond de vitesse. Elle bute sur l'extrémité opposée de la courbe, là où les questions utiles sont la régularité avec laquelle l'actionneur délivre son couple à basse vitesse et la finesse avec laquelle le retour d'information résout un petit angle.

La charge est un membre humain, et elle change au fil du mouvement

Contrairement à une articulation de robot qui porte une charge utile fixe, une articulation de rééducation porte un membre dont la charge effective change avec la géométrie du mouvement et avec la part que fournit le patient. Un patient qui aide réduit le couple que l'actionneur doit fournir ; un patient qui résiste, ou dont le tonus musculaire augmente pendant un étirement, l'augmente à un moment que la commande n'a pas prévu. Un couple nominal publié est donc un plancher pour le calcul de dimensionnement plutôt qu'une description du cas le plus défavorable, et un couple de crête publié est la réserve qui absorbe l'imprévu. Les deux valeurs ont des écarts différents dans ce groupe : l'AK80-6 KV100 publie 12 Nm de crête contre 6 Nm nominal, tandis que l'AK10-9 V3.0 KV60 publie 53 Nm de crête contre 18 Nm nominal et que l'AK80-64 KV80 publie 120 Nm de crête contre 48 Nm nominal.

Trois valeurs qui portent l'exigence

Réduite à l'ensemble le plus petit, trois valeurs publiées portent l'essentiel d'une sélection de rééducation. Le couple nominal est la valeur continue, et c'est celle que dépense une posture maintenue. Le rapport de réduction fixe à la fois le couple que voit l'articulation et la transparence que l'articulation offre au patient. Le courant continu est la facture électrique des deux, et il dimensionne le variateur et le pack qui voyagent avec l'appareil. Tout le reste de la spécification, du diamètre au nombre de pôles, est une contrainte pour loger ces trois éléments dans la machine.

Basse vitesse et couple de maintien élevé dans le cycle de service de rééducation

La vitesse est le point où une sélection de moteur BLDC pour robot de rééducation s'écarte le plus de toute autre application robotique, et c'est la première chose que fixe le service d'un Robot de rééducation. Le point de fonctionnement n'est pas rapide, et le couple à ce point est maintenu longtemps, ce qui place deux valeurs publiées au centre de la sélection.

Le couple de travail se situe au bas de la plage de vitesse

La colonne de vitesse nominale du tableau ci-dessous va de 23 rpm sur un bus 24 V à l'AK80-64 KV80 à 603 rpm sur l'AK80-6 KV100, et une articulation de thérapie qui avance lentement sur une amplitude passe son temps bien en dessous de toutes ces valeurs. Les actionneurs à basse vitesse de ce groupe ne sont pas un compromis pour ce service ; la basse vitesse est la conception. Un étage 36:1 sur l'AK45-36 V3.0 KV80 tourne à 40 rpm en sortie sur un bus 24 V, et un étage 64:1 sur l'AK80-64 KV80 tourne à 23 rpm, deux valeurs qui tiennent dans la plage que couvre un mouvement de thérapie sans réduction supplémentaire.

Maintenir un membre contre la gravité est un couple continu

Une posture maintenue contre la gravité appelle un courant continu, et le courant, c'est de la chaleur. Dans un appareil de rééducation, le maintien n'est pas un intermède entre les mouvements ; sur une machine de mobilisation passive continue ou un banc d'étirement statique, il occupe la majeure partie de la séance. La valeur qui gouverne est donc le couple nominal, et la façon de le lire est de le rapporter au courant nominal publié qui l'accompagne. L'AK80-64 KV80 publie 48 Nm nominaux à 7 A, tandis que l'AK10-9 V3.0 KV60 publie 18 Nm nominaux à 10.7 A. Le premier tient plus du double du couple pour un courant plus faible, et la raison tient au rapport entre les deux plutôt qu'aux moteurs.

La répétition fixe le régime thermique, pas la crête

Une séance de traitement répète le même mouvement un grand nombre de fois, et l'état thermique du bobinage au début de chaque répétition est fixé par la précédente. Un régime continu est un énoncé thermique, et il est établi pour une condition de montage que la fiche de l'actionneur ne porte pas entièrement. À l'intérieur d'un appareil doté de son propre carter et de son propre chemin thermique, la part de ce régime qui survit est une question à poser au fabricant, et elle appartient au début de la liste d'exigences lorsqu'une articulation doit tenir un couple élevé pendant une grande partie de la séance.

Pourquoi une articulation sûre doit rester rétroentraînable sous charge

Une articulation de rééducation partage sa sortie avec une personne. Un thérapeute qui guide un membre à la main, ou un patient qui tente le mouvement sans assistance, applique un couple sur le même arbre que l'actionneur entraîne, et l'articulation doit accepter ce couple plutôt que le combattre. La mesure dans laquelle elle le fait est fixée par l'étage de réduction, et non par le moteur seul.

La rétroentraînabilité est fixée par le rapport et par l'étage

Le rapport de réduction multiplie le couple moteur jusqu'au couple d'articulation et divise le mouvement d'articulation jusqu'au mouvement moteur dans la même proportion, et il fait de même pour le couple qu'une personne applique en sortie. Un seul étage planétaire de 64:1 sur l'AK80-64 KV80 est bien plus difficile à entraîner depuis la sortie que l'étage 6:1 de l'AK60-6 V3.0 KV80 ou de l'AK80-6 KV100, et la différence est mécanique plutôt qu'électronique. Une articulation qui doit être déplacée à la main, ou qui doit céder lorsqu'un patient pousse contre elle, est le cas qui appelle un moteur BLDC rétroentraînable, et c'est au rapport que se joue le compromis entre la multiplication du couple et cette liberté.

Ce qu'un rapport de réduction élevé retire

Le même rapport qui multiplie le couple joue contre deux autres propriétés. Il augmente le frottement et le jeu de l'étage que la sortie doit vaincre avant qu'une charge soit transmise, et il modifie l'inertie effective que le patient ressent à l'articulation. Les valeurs de jeu publiées dans ce groupe se situent entre 0.18° sur l'AK80-64 KV80 et 0.3° sur l'AK40-10 V3.0 KV170, l'AK45-10 V3.0 KV75 et l'AK70-9 V3.0 KV60, l'AK45-36 V3.0 KV80, l'AKH70-16 V1.0 KV41 et l'AK80-6 KV100 publiant 0.2° et 0.22° entre eux. Le jeu se ressent à l'articulation comme une zone morte au début de chaque inversion, et dans un appareil de rééducation une zone morte de cette taille est visible dans le mouvement plutôt que seulement mesurable.

Où se situe l'actionneur dans un chemin de contact patient

L'argument de sécurité ne s'arrête pas à l'actionneur. Un appareil qui maintient un membre porte aussi les limites, la plage de consigne de couple, l'arrêt d'urgence et les butées mécaniques, et ceux-ci font partie de la machine plutôt que du module. Ce que l'actionneur apporte, c'est qu'il peut être commandé à un couple borné et qu'il ne se verrouille pas lorsque la consigne disparaît. Ces deux propriétés sont celles d'un actionneur intégré doté de son propre variateur, et toutes deux expliquent pourquoi un module scellé est souvent le point de départ le plus simple pour une articulation qui doit rester souple lorsqu'une personne y est attachée.

Commande en effort et bande de couple associée

La thérapie assistée est un problème de couple avant d'être un problème de position. Une articulation qui aide un patient à accomplir un mouvement doit ajouter un couple proportionnel à ce que le patient fait déjà, et cela exige un actionneur de robot de rééducation dont le variateur peut être commandé en couple et auquel on peut se fier pour de petites valeurs.

La commande en couple exige une estimation sur laquelle le variateur peut agir

Une consigne en mode couple ne vaut que par l'estimation du couple de sortie sur laquelle travaille le variateur, et cette estimation se construit à partir du courant de phase et du retour de position que porte l'actionneur. Les modules scellés de ce groupe réunissent le moteur, l'étage de réduction et le variateur dans un même boîtier, et la fiche indique la configuration de retour là où elle en publie une : l'AK10-9 V3.0 KV60 et l'AK70-9 V3.0 KV60 sont tous deux documentés avec des codeurs doubles, ce qui est la configuration qui prend en charge une boucle de couple plutôt qu'une simple boucle de position.

La résolution à l'articulation, pas au rotor

Le mouvement demandé par une thérapie est petit en sortie et plus grand du côté moteur, et le rapport de réduction est le multiplicateur entre les deux. Une articulation à laquelle on demande de résoudre une fraction de degré en sortie demande au retour du côté moteur de résoudre cette fraction multipliée par le rapport, ce qui explique pourquoi un actionneur à rapport élevé n'est pas automatiquement le plus facile à commander finement. Les vitesses de sortie publiées dans ce groupe le montrent déjà : le même actionneur qui tient 48 Nm à 23 rpm sur l'AK80-64 KV80 le tient au bas de la plage, là où la boucle de commande dispose du plus de temps et du moins de signal.

Souplesse, impédance et modes d'assistance à la demande

La commande en impédance, la commande en admittance et les éléments élastiques en série sont des propriétés de la couche de commande plutôt que des entrées d'une fiche d'actionneur, et aucune d'elles ne s'achète avec le module seul. Ce que l'actionneur doit fournir, c'est la bande passante nécessaire pour suivre une consigne de couple et le faible frottement qui permet à cette consigne d'être petite. Une articulation dont le frottement et le jeu dominent à faible couple ne peut pas être rendue souple par logiciel, ce qui est la raison pratique pour laquelle le rapport et les valeurs de jeu pèsent autant dans une sélection de rééducation que la valeur de couple.

Couple de maintien continu contre couple de crête pendant une séance

Les deux valeurs de couple figurant sur l'étiquette d'un actionneur répondent à deux questions différentes, et un service de rééducation passe l'essentiel de son temps sur l'une d'elles.

Le couple nominal est la valeur qu'une séance dépense

Le couple nominal est la plus grande valeur que le fabricant publie pour un fonctionnement continu, et c'est celle que dépense une posture maintenue ou un mouvement lent répété. Dans ce groupe, il va de 1.3 Nm sur l'AK40-10 V3.0 KV170 à 48 Nm sur l'AK80-64 KV80, le milieu de la plage étant occupé par l'AK70-9 V3.0 KV60 à 8.5 Nm, l'AK45-36 V3.0 KV80 à 8 Nm et l'AK80-6 KV100 à 6 Nm. Une articulation qui soutient un membre, résiste à la gravité sur une amplitude ou maintient une position contre un étirement travaille dans la colonne nominale pendant toute cette période.

Le couple de crête couvre la transition, pas le maintien

Le couple de crête est une excursion brève, et les courants de crête publiés derrière lui valent plusieurs fois les courants nominaux de la même fiche. L'AK10-9 V3.0 KV60 publie 31.9 A de crête contre 10.7 A nominal et l'AK70-9 V3.0 KV60 publie 23.8 A de crête contre 6.25 A nominal, un écart qu'aucun bobinage ne peut tenir longtemps. Le couple de crête appartient aux instants où un mouvement de rééducation change de direction, rattrape un membre qui a commencé à tomber, ou absorbe un changement soudain de tonus musculaire. L'utiliser comme point de fonctionnement à l'intérieur d'une séance place l'articulation sur un régime que le fabricant n'a pas publié pour un service continu.

Le courant est la valeur qui dimensionne le variateur et le pack

Un actionneur intégré porte son variateur dans le boîtier, mais le courant doit quand même venir d'un pack et d'un bus que l'appareil transporte, et un appareil de rééducation est souvent portable. Les courants nominaux publiés dans ce groupe vont de 1.9 A sur l'AK45-10 V3.0 KV75 à 10.7 A sur l'AK10-9 V3.0 KV60, et un appareil à plusieurs articulations multiplie cette valeur par le nombre d'axes qu'il anime simultanément. Le courant est donc le pont entre l'exigence mécanique au niveau de l'articulation et la conception électrique de l'appareil entier, et il vaut la peine de le fixer tôt pour cette raison.

Un jeu de spécifications pour les articulations de rééducation, de légères à chargées

Le tableau ci-dessous rassemble les neuf actionneurs examinés ici sur les colonnes qui décident d'une articulation de rééducation. Chaque valeur est celle que le fabricant publie pour cet actionneur.

Rapport de réduction, couple nominal, couple de crête, courant nominal, vitesse de sortie et masse tels que publiés par le fabricant (CubeMars). Lorsqu'une vitesse de sortie porte deux valeurs, ce sont les points de fonctionnement 24 V et 48 V dans cet ordre. Le couple nominal est la valeur continue et le couple de crête une valeur de courte durée. Les données de bobinage, thermiques et de montage de chaque actionneur figurent sur sa page produit du fabricant.

La colonne des rapports divise le groupe en trois bandes plutôt qu'en neuf points. Trois actionneurs travaillent à 10:1 ou en dessous sur un bus 24 V — l'AK40-10 V3.0 KV170, l'AK45-10 V3.0 KV75 et l'AK60-6 V3.0 KV80 — tous sous 4 Nm nominaux et sous 400 g. Trois travaillent à 9:1 en 48 V — l'AK70-9 V3.0 KV60, l'AK10-9 V3.0 KV60 et l'AK80-6 KV100 à 6:1 sur le même bus — et ceux-là se situent entre 6 Nm et 18 Nm nominaux. La dernière bande réunit les deux actionneurs qui utilisent un long étage de réduction pour atteindre un couple élevé à partir d'un petit moteur, l'AK45-36 V3.0 KV80 à 36:1 et l'AK80-64 KV80 à 64:1, l'AKH70-16 V1.0 KV41 à 16:1 comblant l'écart au-dessus du groupe 9:1. Lue en travers, la colonne du courant sépare à nouveau les bandes : le groupe léger à 10:1 a besoin d'entre 1.9 A et 3.8 A pour tenir son couple, tandis que les 48 Nm de l'AK80-64 KV80 coûtent 7 A et que les 18 Nm de l'AK10-9 V3.0 KV60 coûtent 10.7 A.

Lire la gamme de la main et du poignet à la rééducation à la marche

Les quatre bandes ci-dessous vont de la plus petite articulation qu'un appareil de rééducation est susceptible d'entraîner jusqu'à l'axe qui porte un patient en marche, et chaque bande se définit par un service plutôt que par un nombre. Les neuf se trouvent dans la catégorie Actionneurs robotisés, et la page Robot de rééducation est l'endroit où cette application est documentée sur la plateforme.

L'extrémité 190 g et 262 g : axes de main, de poignet et de doigt

L'AK40-10 V3.0 KV170 publie 1.3 Nm nominaux et 4.1 Nm de crête pour un corps de 190 g et 53 mm, et l'AK45-10 V3.0 KV75 publie 2.5 Nm nominaux et 7 Nm de crête pour 262 g au même diamètre de 53 mm. Tous deux fonctionnent sur un bus 24 V et tous deux utilisent un étage 10:1, et tous deux sont dimensionnés pour les articulations à l'extrémité d'un membre, là où la masse que le patient doit porter pendant un mouvement se paie directement sur la thérapie. Une orthèse de doigt ou de poignet qui doit être portée plutôt que montée sur un bâti est le cas pour lequel ces deux unités sont conçues.

Le palier 349 g et 380 g : coude et articulations légères de cheville

L'AK45-36 V3.0 KV80 reprend le même petit châssis et place derrière lui un étage 36:1, publiant 8 Nm nominaux et 24 Nm de crête pour une vitesse de sortie de seulement 40 rpm en 24 V, une valeur de couple bien au-dessus de sa classe de masse au prix de la vitesse. L'AK60-6 V3.0 KV80 prend la position opposée dans la même enveloppe, publiant 3 Nm nominaux et 9 Nm de crête à travers un étage 6:1 pour 380 g, avec une vitesse nominale de 233 rpm en 24 V et de 490 rpm en 48 V. Une assistance de coude qui doit parcourir rapidement une amplitude et une articulation de cheville qui doit tenir un couple lentement sont les deux services qui les séparent.

Le milieu à 485 g et 540 g : assistance d'épaule et de genou

L'AK80-6 KV100 publie 6 Nm nominaux et 12 Nm de crête pour 485 g à un diamètre de 98 mm, avec la vitesse de sortie la plus élevée de ce groupe à 603 rpm, et l'AK70-9 V3.0 KV60 publie 8.5 Nm nominaux et 29.2 Nm de crête pour 540 g à 89 mm avec un étage 9:1 et une configuration à codeurs doubles documentée. Tous deux se situent à l'échelle où une épaule ou un genou peut être entraîné sur une amplitude de thérapie, et le choix entre eux se ramène à savoir si l'articulation a besoin de vitesse pour un couple modeste ou de couple pour une vitesse modeste.

L'extrémité 850 g à 940 g : rééducation à la marche et articulations chargées

L'AK80-64 KV80 utilise un étage 64:1 pour publier 48 Nm nominaux et 120 Nm de crête pour 850 g, et l'AKH70-16 V1.0 KV41 publie 26 Nm nominaux et 78 Nm de crête pour 879 g avec un étage 16:1 et un arbre creux traversant l'axe. L'AK10-9 V3.0 KV60 se situe au sommet de la colonne des masses à 940 g avec 18 Nm nominaux et 53 Nm de crête et une configuration à codeurs doubles documentée. Ce sont les axes qui portent un patient debout ou déplacent un membre entier contre la gravité, et les étages 64:1 et 16:1 sont ce qui rend cela possible sans moteur plus lourd.

Les deux actionneurs derrière une recherche publiée en rééducation

Une articulation de rééducation est généralement spécifiée avant qu'un déploiement publié existe pour la désigner, ce qui rend les cas documentés dignes d'une lecture attentive. L'un figure dans la fiche ici : un système de rééducation de l'amyotrophie musculaire de l'Université de Sherbrooke, mis en avant par CubeMars, qui utilise deux des actionneurs de cette comparaison pour produire des mouvements d'étirement précis.

Les deux unités sont l'AK10-9 V3.0 KV60 à 18 Nm nominaux et l'AK80-64 KV80 à 48 Nm nominaux, et le couple correspond aux deux bandes les plus lourdes du tableau ci-dessus plutôt qu'à un seul de ses points. La raison pour laquelle un même système embarque les deux se lit dans les valeurs : un mouvement d'étirement a besoin d'un couple que l'articulation peut tenir sans que le bobinage chauffe, et il a besoin d'une amplitude que l'appareil et le thérapeute peuvent parcourir. À l'intérieur d'une même machine, des axes différents peuvent donc aboutir à des rapports différents, et l'unité 9:1 et l'unité 64:1 ne sont pas des alternatives l'une à l'autre mais des compléments : un actionneur de robot de rééducation se choisit par axe plutôt que par appareil.

Associer un actionneur à un mode d'entraînement

Une articulation de rééducation se spécifie en fonction d'un mode de thérapie, et les modes diffèrent par la part du travail que fait l'actionneur et par la vitesse à laquelle la charge change. Pour une application de moteur BLDC destiné à un robot de rééducation, le mode est un meilleur point de départ que la valeur de couple, car il fixe la façon dont le patient et l'actionneur se partagent la charge.

Mobilisation passive et mobilisation passive continue

En mode passif, l'appareil déplace le membre et le patient ne fournit rien, si bien que l'actionneur porte toute la charge et que celle-ci ne change qu'avec la géométrie du mouvement. L'exigence est un couple tenu pendant toute la durée du passage, à une vitesse assez basse pour que le mouvement paraisse fluide, et les valeurs qui le décident sont le couple nominal et le courant nominal de l'actionneur. Une articulation conçue pour le seul mouvement passif peut utiliser le rapport le plus long du groupe, car rien dans le service ne demande de vitesse.

Mobilisation active assistée et assistance à la demande

En mode actif assisté, le patient fournit une part et l'appareil comble l'écart, et cet écart change d'une répétition à l'autre. C'est le mode qui appelle une commande en couple plutôt qu'une commande en position, et c'est le mode où une configuration à codeurs doubles documentée sur l'AK10-9 V3.0 KV60 ou l'AK70-9 V3.0 KV60 devient pertinente, car une boucle de couple a besoin d'un retour qui reflète à la fois le côté moteur et la sortie. C'est aussi le mode où le faible frottement et le faible jeu comptent le plus, puisque l'assistance doit être assez petite pour rester sous l'effort propre du patient.

Résistance et renforcement musculaire

En mode résistance, l'appareil s'oppose au mouvement plutôt que de le produire, et l'actionneur travaille comme un frein programmable. La charge reste continue, et elle est appliquée dans la direction que le patient pousse, ce qui place l'articulation dans la partie de sa plage où le bobinage appelle du courant sans que l'articulation bouge. C'est le courant nominal plutôt que la vitesse nominale qui borne ce service, et le rapport compte pour une raison différente de celle du mode passif : un étage long permet à un petit moteur de tenir un couple résistant important, ce que l'AK45-36 V3.0 KV80 à 36:1 et l'AK80-64 KV80 à 64:1 sont agencés pour faire.

Rééducation à la marche et décharge du poids du corps

En rééducation à la marche, l'articulation suit un cycle de marche plutôt qu'une seule amplitude de mouvement, et la charge alterne entre la phase d'appui, où l'articulation tient, et la phase d'oscillation, où elle se déplace. Cette alternance est la raison pour laquelle un axe de marche aboutit généralement sur l'extrémité lourde du tableau : la phase de maintien a besoin de la valeur nominale et la phase d'oscillation a besoin de suffisamment de vitesse pour suivre une cadence, et les deux ensemble poussent la sélection vers un rapport qui achète du couple sans perdre toute la vitesse. L'AKH70-16 V1.0 KV41, avec un arbre creux traversant l'axe pour câbler l'articulation au-dessus et au-dessous, et l'AK10-9 V3.0 KV60 à 53 Nm de crête sont les deux configurations vers lesquelles ce service tend à se tourner.

Liste de contrôle pour la sélection

Le service et le dossier de sécurité

• Écrire le couple continu que l'articulation doit tenir et la durée de chaque maintien, avant de regarder un numéro de modèle.
• Écrire le couple de crête nécessaire au mouvement lors d'un changement de direction, et le garder distinct de la valeur de maintien.
• Décider si l'articulation doit être déplacée à la main ou céder sous une poussée du patient, et fixer le rapport de réduction en fonction de cette réponse.
• Confirmer la plage de consigne de couple et les limites que la machine imposera, car celles-ci appartiennent à l'appareil plutôt qu'à l'actionneur.

Mécanique et interface patient

• Vérifier la masse publiée par rapport à la façon dont l'appareil est porté, et imputer la masse distale au mouvement plutôt qu'au bâti.
• Vérifier le jeu publié par rapport au plus petit mouvement que la thérapie doit résoudre.
• Vérifier le diamètre et la longueur publiés par rapport à l'enveloppe que permet le membre, avant de comparer les valeurs de couple.
• Là où des conducteurs doivent traverser l'articulation, vérifier si un arbre creux traversant l'axe est disponible.

Intégration, retour d'information et variateur

• Confirmer la configuration de retour publiée pour l'actionneur, et si elle prend en charge une boucle de couple plutôt qu'une simple boucle de position.
• Convertir le couple de maintien en courant nominal avec la valeur publiée, puis le multiplier par le nombre d'axes que l'appareil anime simultanément.
• Fixer la tension de bus à partir de la vitesse nécessaire au mouvement pour le couple nécessaire, en utilisant la colonne publiée des vitesses de sortie.
• Demander au fabricant la résistance thermique et la condition de montage derrière le régime continu, car la fiche ne les porte pas.

Questions fréquentes

Ressources officielles

CubeMars documente la gamme AK sur son propre site, et chaque actionneur de cette comparaison dispose d'une page officielle portant sa spécification complète, son étage de réduction et son plan de montage. La gamme de produits du fabricant est le point d'entrée, et les deux unités nommées dans le système de rééducation sont documentées individuellement : l'AK10-9 V3.0 KV60 et l'AK80-64 KV80. Le Profil du fabricant CubeMars rassemble la même gamme sur ToBMS, et la documentation produit à travers les catégories de la plateforme est regroupée sous Ressources. Le fabricant reste la source de vérité pour les options de bobinage, les régimes thermiques et les variantes de retour ; ToBMS conserve la couche de découverte et de comparaison, et chaque valeur utilisée dans ce guide est une valeur publiée conservée dans les fiches produit de la plateforme.

Où aller ensuite

Le guide le plus proche de celui-ci est Actionneurs d'exosquelette : trois modules CubeMars QDD de 260 g à 1.4 kg, qui traite le même service d'articulation pour un appareil portable, et Moteurs BLDC pour exosquelette : moteur couple frameless ou actionneur intégré reprend la décision antérieure de savoir si l'articulation doit être un kit de stator et de rotor nus ou un module scellé. Pour la classe d'actionneurs elle-même, Actionneurs robotisés : choisir un actionneur intégré pour les articulations déroule l'ensemble complet de la spécification, et Choisir un module articulaire : cinq actionneurs CubeMars de 190 g à 1.4 kg suit l'extrémité légère de la même gamme plus en détail. Là où l'application voisine la présente, Moteurs BLDC pour robot humanoïde : accorder couple, vitesse et encombrement et Ce qu’il faut examiner dans un moteur BLDC pour bras robotique collaboratif couvrent les services voisins.

Pour présélectionner plutôt que pour étudier, partir de la catégorie complète Actionneurs robotisés, filtrer les candidats par couple, rapport et masse dans Sélection, puis les confronter entre eux dans Comparaison. Là où l'articulation doit être un kit nu plutôt qu'un module scellé, la catégorie Moteurs couple frameless porte cette extrémité de la gamme, et l'alternative à entraînement direct se trouve dans Actionneurs QDD. La page Robot de rééducation est le point d'entrée applicatif pour ce service, et les pages voisines Module articulaire, Bras cobot, Robot humanoïde et Robot quadrupède couvrent les applications qui partagent ces actionneurs.