AKE40-6 KV90 và AKE50-8 KV110: bộ truyền động QDD nhỏ gọn cho bộ xương ngoài

Dòng AKE của CubeMars nay đã chạm xuống 140 g. Hai mô-đun mới, AKE40-6 KV90 và AKE50-8 KV110, nằm dưới AKE60-8 260 g vốn đã neo giữ đầu nhỏ của dòng sản phẩm. Cả hai đều là bộ truyền động QDD nhỏ gọn dựng quanh một tầng hành tinh tỷ số thấp, cả hai chạy trên bus 24 V, và cả hai đều để vỏ máy cùng bo mạch driver ra ngoài mô-đun để khung có thể được thiết kế xoay quanh chúng. Hướng dẫn này so sánh cặp đôi theo những con số mà một khớp đeo trên người thường được sàng lọc qua — khối lượng, mô-men, tỷ số giảm tốc, mô-men dẫn động ngược và độ rơ — đồng thời giữ tách riêng các ứng dụng nhà sản xuất đã công bố với những kiểm chứng ở cấp hệ thống vẫn còn phải thực hiện.

Trả lời nhanh

AKE40-6 KV90 là bộ nhẹ hơn trong hai bộ với 140 g, dùng tầng hành tinh 6:1, mô-men định mức 1.8 Nm và mô-men đỉnh 5.5 Nm tại 260 rpm định mức và 330 rpm không tải. AKE50-8 KV110 nặng 190 g và dùng tầng 8:1, cung cấp 2.5 Nm định mức và 7.5 Nm đỉnh tại 240 rpm định mức và 320 rpm không tải. Cả hai đều giữ độ rơ ở 0.15° và cả hai đều được công bố ở 24 V.

Sự phân tách này là có chủ ý, và nó hiện ra trong các con số đã công bố chứ không phải suy ra chỉ từ tỷ số. Mô-đun 6:1 được công bố ở mô-men đỉnh 5.5 Nm với 0.05 Nm mô-men dẫn động ngược; mô-đun 8:1 ở 7.5 Nm đỉnh với 0.09 Nm. Tỷ số thấp hơn nói chung làm giảm quán tính phản chiếu, nhưng hai con số cũng phản ánh những động cơ và chi tiết truyền động khác nhau, nên không thể gán phần chênh lệch đó cho riêng tỷ số.

Không bộ truyền động QDD nhỏ gọn nào trong hai bộ mang vỏ máy hay bo mạch driver tích hợp. Đó là một lựa chọn thiết kế chứ không phải một khoảng trống: khung của một bộ xương ngoài được tạo hình quanh một chi, và một mô-đun bắt bu-lông vào giá đỡ tùy chỉnh hưởng lợi từ một đế động cơ trần nhiều hơn là từ một vỏ phổ thông.

Vì sao hai bộ truyền động cỡ 200 g mở rộng dòng AKE

Dòng sản phẩm đã bao phủ những gì trước đây

Cho tới khi hai mô-đun này xuất hiện, dòng AKE khởi đầu ở 260 g. AKE60-8 KV80 bao phủ đầu nhẹ với 5 Nm định mức và 12.5 Nm đỉnh, AKE80-8 KV30 chuyển lên 570 g và 12 Nm định mức trên bus 48 V, và AKE90-8 KV35 đứng đầu dải ở 1400 g với 55 Nm định mức và 170 Nm đỉnh. Dưới 260 g dòng sản phẩm không có gì, nên những khớp Bộ xương ngoài nhỏ nhất — ngón tay, cổ tay, mắt cá chân, nẹp chỉnh hình bàn chân rủ — thường được phục vụ bằng bộ kit không vỏ hoặc bằng truyền động đai và cáp, bởi mọi lựa chọn AKE đều lớn hơn khớp mà nó cần dẫn động.

Hai mô-đun mới thay đổi điều gì

Một bộ truyền động QDD nhỏ gọn 140 g thay đổi bài toán số học ở cuối một chi, với điều kiện phần còn lại của cụm lắp được tính cùng. Khối lượng đặt ở cổ tay hay mắt cá chân bị tăng tốc qua từng bước chân, và càng xa thân người thì càng tốn sức mang. Nhưng 140 g là mô-đun, không phải khớp đã lắp ráp: giá đỡ, ốc vít, hệ cáp và điện tử dẫn động đều cộng vào con số đó. Một động cơ gắn từ xa và dẫn động khớp qua cáp Bowden là một kiến trúc khác với những hệ quả riêng về khối lượng, ma sát và điều khiển, và chỉ khối lượng mô-đun không đủ để kết luận cách bố trí nào nhẹ hơn hay dễ đeo hơn. Điều mô-đun nhỏ hơn thực sự mang lại là chiều dài trục 24.5 mm, có thể giúp bố trí không gian ở nơi khớp phải giữ được nhỏ gọn.

Bộ truyền động QDD nhỏ gọn 190 g làm cùng việc đó ở cỡ lớn hơn một bậc. Với 22.5 mm, nó mỏng hơn theo trục so với người anh em nhỏ hơn bất chấp đường kính lớn hơn, điều có thể hợp với một nẹp phải nằm sát chi. Việc đó có đáng 50 g tăng thêm hay không phụ thuộc vào khung, hướng lắp và khoảng không cần cho đầu nối cùng tuyến cáp.

Vì sao một mô-đun 6:1 và một mô-đun 8:1 xuất hiện cùng lúc

Hai tỷ số đáp ứng hai yêu cầu mô-men và tốc độ khác nhau chứ không phải hai phạm trù khớp cố định. Một tầng 6:1 để lại nhiều tốc độ đầu ra hơn và nói chung làm giảm quán tính phản chiếu, hữu ích ở nơi khớp đi qua một cung rộng với tải nhỏ. Một tầng 8:1 đổi một phần tốc độ đó lấy việc nhân mô-men, hợp với khớp cần nhiều đầu ra hơn ở tốc độ thấp hơn. Một khớp cụ thể nên dùng tỷ số nào là do đường đặc tính mô-men-tốc độ và chu kỳ làm việc của nó quyết định; tỷ số là một đầu vào của quyết định đó, không phải câu trả lời.

AKE40-6 KV90 và AKE50-8 KV110: thông số đặt cạnh nhau

Bảng dưới đây đặt cả hai bộ truyền động QDD nhỏ gọn mới cạnh ba cỡ AKE hiện có. Các giá trị là con số nhà sản xuất đã công bố cho từng mẫu; chỗ nào thiếu một giá trị thì giá trị đó được để ngoài thay vì ước lượng.

Con số công bố trên trang sản phẩm của nhà sản xuất cho từng mẫu AKE. Độ rơ được nêu theo độ; dòng AKE được công bố là 9 arcmin, tương đương 0.15°. KV được mang trong tên mẫu thay vì lặp lại thành một cột. Các giá trị mô-men là ở phía khớp của bộ giảm tốc, không phải ở trục động cơ.

Một lưu ý áp dụng cho các hàng mô-men. Mô-men định mức nên được hiểu theo điều kiện vận hành và điều kiện nhiệt mà nhà sản xuất quy định, không phải như một giá trị có thể lấy ra liên tục trong mọi cách lắp đặt. Việc chọn khớp cũng phải tính đến đường đặc tính mô-men-tốc độ yêu cầu, chu kỳ làm việc, điều kiện lắp và điều kiện làm mát, cùng các tải quá độ; mô-men đỉnh không nên được coi là một định mức vận hành liên tục.

Đọc hai cột đầu cùng nhau thì cặp đôi trông khá sát: 50 g khối lượng, 0.7 Nm mô-men định mức và một bậc tỷ số giảm tốc phân tách chúng. Hàng điện áp lại phân tách dòng sản phẩm — hai mô-đun mới và AKE60-8 chạy ở 24 V, trong khi AKE80-8 và AKE90-8 được công bố ở 48 V. Trên một thiết bị đeo chạy pin, hàng đó thay đổi kiến trúc nguồn. Một thiết bị trộn cả hai cần một cách bố trí tương thích, dù đó là các pack riêng, một bộ chuyển đổi DC-DC hay một thiết kế khác, và lựa chọn đó thuộc về hệ thống chứ không thuộc về mô-đun.

Các hàng dòng điện là đầu vào cho việc chọn driver chứ không phải một quy tắc chọn. Mức lấy 2.5 A định mức ở AKE40-6 và 3 A ở AKE50-8 mô tả dòng liên tục; 8 A và 9 A mô tả dòng đỉnh. Driver phải đáp ứng dòng liên tục đã quy định và dòng đỉnh cần thiết trong khoảng thời gian tương ứng, kèm mức giảm định mức theo nhiệt, tương thích điện áp và bảo vệ phù hợp với cách lắp đặt. Các con số đã công bố tự chúng không quyết định kích cỡ driver, và chúng không mô tả khớp hành xử thế nào khi có nhiễu tác động. Điều có thể nói thì hẹp hơn: một bộ truyền động QDD nhỏ gọn lấy 3 A liên tục là một tải khiêm tốn cho một pack còn phải chạy cả cảm biến và bộ điều khiển, và đó là phát biểu về dòng tiêu thụ chứ không phải về việc định cỡ điện tử.

Khối lượng và đường kính ngoài đi ngược chiều nhau giữa hai bộ: AKE50-8 nặng hơn 50 g và rộng hơn 10.2 mm, nhưng lại mỏng hơn 2 mm theo trục. Một khớp phải nằm sát chi có thể thiên về mô-đun mỏng hơn; một khớp có khoảng trống hướng kính có thể chấp nhận bộ rộng hơn.

Toàn dải AKE trong một cái nhìn: 140 g đến 1.4 kg

Năm mô-đun tạo thành một bậc thang về khối lượng và mô-men đầu ra chứ không phải năm sản phẩm thay thế được cho nhau. Ở đáy, CubeMars AKE40-6 KV90 Bộ truyền động gần như trực tiếp được công bố ở 1.8 Nm định mức và 5.5 Nm đỉnh, mức đầu ra nhỏ nhất trong dòng. CubeMars AKE50-8 KV110 Bộ truyền động gần như trực tiếp nâng mức đó lên 2.5 Nm định mức và 7.5 Nm đỉnh ở 190 g. Phía trên chúng, CubeMars AKE60-8 KV80 Bộ truyền động gần như trực tiếp ở 260 g được công bố ở 5 Nm định mức và 12.5 Nm đỉnh, CubeMars AKE80-8 KV30 Bộ truyền động gần như trực tiếp ở 570 g ở 12 Nm định mức và 30 Nm đỉnh, và CubeMars AKE90-8 KV35 Bộ truyền động gần như trực tiếp ở 1400 g ở 55 Nm định mức và 170 Nm đỉnh. CubeMars cũng công bố một tập ứng dụng cho từng mẫu, từ dẫn động ngón tay và cổ tay ở đầu nhỏ tới hỗ trợ hông ở đầu lớn; đó là những định hướng do nhà sản xuất nêu, và phần khớp bên dưới giữ chúng tách riêng khỏi mọi suy luận rút ra từ thông số.

Khoảng trống mà hai bộ truyền động QDD nhỏ gọn này lấp vào rộng 120 g. Dải từ AKE60-8 trở lên đã được một hướng dẫn chọn bao phủ, bắt đầu từ 260 g và chạy tới 1.4 kg; dưới mốc đó không có mô-đun AKE nào cả. Một bộ truyền động QDD nhỏ gọn trong dải 140 g đến 190 g bổ sung cùng kiến trúc ở đáy dải — một tầng hành tinh tỷ số thấp, một đế động cơ trần và không có vỏ.

Mật độ mô-men phân tách hai đầu của bậc thang nhiều hơn khối lượng. AKE90-8 được công bố tới 121 Nm/kg, suy ra từ 170 Nm đỉnh trong một gói 1400 g. Ở đầu nhỏ, tỷ lệ mô-men đỉnh trên khối lượng thấp hơn — khoảng 39 Nm/kg cho cả hai mô-đun mới, 39.3 Nm/kg cho AKE40-6 và 39.5 Nm/kg cho AKE50-8 — nên mô-men tuyệt đối khiêm tốn và khối lượng phải tăng tốc cùng nó cũng vậy. Vì sao tỷ lệ đó thấp hơn ở đầu này là câu hỏi về cuộn dây, ổ bi và thiết kế tầng bánh răng, và bảng đã công bố không trả lời câu hỏi đó; nêu ra một nguyên nhân duy nhất sẽ vượt quá dữ liệu. Điều các con số thực sự ủng hộ là đánh đổi mà một bộ truyền động QDD nhỏ gọn thực hiện ở đáy một dải: ít mô-men để cung cấp hơn, và ít khối lượng phải mang theo để cung cấp nó hơn.

140 g so với 190 g: khối lượng đi đâu trên một bộ truyền động QDD nhỏ gọn

Năm mươi gam nghe như một sai số làm tròn bên cạnh một mô-đun 570 g, và trên bàn thử thì đúng là như vậy. Ở cuối một chi, nó quan trọng hơn, bởi khối lượng ở đó được mang qua từng nhịp vung và cái giá tăng theo khoảng cách tới thân người. Hai lưu ý giữ con số này đúng tỷ lệ: 140 g và 190 g là khối lượng mô-đun, không phải khối lượng khớp đã lắp ráp, và giá đỡ, ốc vít, hệ cáp cùng điện tử đều cộng vào cả hai. Phép so sánh hữu ích là giữa hai cụm hoàn chỉnh, không phải giữa hai khối lượng trên bảng dữ liệu.

Kích thước theo trục quan trọng ngang với khối lượng. Một mô-đun 24.5 mm để lại nhiều chỗ hơn bên trong một lớp áo so với một chồng động cơ, hộp giảm tốc và khớp nối, và AKE50-8 ở 22.5 mm còn ngắn hơn nữa. Điều đó có thể giúp một nẹp nằm phẳng trên khớp, nhưng biên dạng cuối cùng do giá đỡ, hướng lắp, đầu nối và khoảng chừa cho cáp quyết định, nên chiều dài trục là một lợi thế ban đầu chứ không phải một đường bao hoàn chỉnh.

Việc chọn giữa hai bộ thường bắt đầu từ mô-men mà khớp cần ở tốc độ chuyển động của người đeo. Một bộ truyền động QDD nhỏ gọn 6:1 ở 1.8 Nm định mức là lựa chọn mô-men thấp hơn, khiến nó đáng được đánh giá ở nơi khối lượng mô-đun thấp và yêu cầu mô-men nhỏ là ưu tiên; mô-đun 8:1 ở 2.5 Nm định mức là lựa chọn cho nơi cần nhiều mô-men đầu ra hơn trong một đường bao nhỏ gọn tương tự. Khi yêu cầu rơi vào giữa hai bộ, khối lượng thường quyết định, và mô-đun 140 g có lợi thế — với điều kiện khớp đã lắp ráp vẫn đáp ứng các yêu cầu về mô-men-tốc độ và chu kỳ làm việc.

6:1 so với 8:1: tốc độ, mô-men và dẫn động ngược ở 0.05 Nm và 0.09 Nm

Hai bộ truyền động QDD nhỏ gọn khác nhau ở tỷ số giảm tốc, đầu ra định mức và mô-men dẫn động ngược đã công bố. Tỷ số giảm tốc thấp hơn nói chung có thể làm giảm quán tính phản chiếu của động cơ, nhưng hành vi dẫn động ngược thực tế còn phụ thuộc vào đặc tính động cơ, ma sát và hiệu suất của cơ cấu truyền động. Các con số 0.05 Nm và 0.09 Nm đã công bố mô tả chính những mẫu này; không nên quy chúng cho riêng tỷ số giảm tốc. Điều tỷ số đặt ra một cách trực tiếp là tốc độ và mô-men ở đầu ra: tầng 6:1 trên AKE40-6 biến tốc độ không tải của động cơ thành 330 rpm tại khớp, và tầng 8:1 trên AKE50-8 cho 320 rpm tại khớp để đổi lấy 7.5 Nm mô-men đỉnh.

Mô-men dẫn động ngược là con số thường được dùng nhất để phân biệt một bộ truyền động QDD nhỏ gọn với một servo có hộp giảm tốc, và phép so sánh này đúng về hướng chứ không đúng về giá trị tuyệt đối. Một tỷ số ở hàng chục hay hàng trăm phản chiếu động cơ và hộp giảm tốc về đầu ra, và người đeo khi di chuyển khớp phải làm việc chống lại tải phản chiếu đó; một tầng tỷ số thấp giữ tải phản chiếu nhỏ hơn. Một servo tỷ số cao cụ thể thể hiện bao nhiêu lực cản vẫn phụ thuộc vào động cơ, cơ cấu truyền động và trạng thái điều khiển của nó, nên các con số đã công bố ở đây nên được đọc như một so sánh giữa hai mô-đun này hơn là một xếp hạng chung cho các kiến trúc.

Sự đánh đổi rơi xuống khác nhau ở từng khớp, và các ứng dụng đã công bố chỉ về những hướng khác nhau. Một cổ tay hay một ngón tay đi qua một cung rộng với tải nhỏ, đó là nơi tốc độ đầu ra dư của mô-đun 6:1 dùng được nhiều nhất; một đầu gối hay một khuỷu tay làm việc qua một cung hẹp hơn chống lại một tải lớn hơn, đó là nơi mô-men dư của mô-đun 8:1 trở nên liên quan. Đó là những điểm khởi đầu rút ra từ các con số và ứng dụng đã công bố, không phải một chứng minh rằng mô-đun nào đáp ứng trường hợp tải của một khớp cụ thể. Cơ học đằng sau quán tính phản chiếu và điều một tỷ số làm với tải mà người đeo cảm nhận được trình bày trong Bộ truyền động gần như trực tiếp: tỷ số 8:1 mang lại gì.

Các con số mô-men dẫn động ngược đã công bố cung cấp một điểm khởi đầu hữu ích để so sánh hai mô-đun, nhưng chúng không xác lập được cảm giác của một bộ xương ngoài đã lắp ráp đối với người đeo. Lực cản được cảm nhận còn phụ thuộc vào ma sát của cơ cấu truyền động, độ thẳng hàng của khớp, tốc độ chuyển động, trạng thái điều khiển và cơ cấu xung quanh. Các hệ thống đeo trên người đòi hỏi kiểm chứng ở cấp khớp hoàn chỉnh và cấp thiết bị, và đó chính là cấp mà những con số trên được dùng tới.

Độ rơ 9 arcmin và ý nghĩa của nó ở cổ tay

Cả hai mô-đun được công bố với độ rơ 9 arcmin, tức 0.15°. So với một dải khớp 90°, đây là một giá trị góc danh nghĩa nhỏ — khoảng một phần sáu trăm của dải — nhưng tác động thực tế của nó phụ thuộc vào cơ cấu khớp, vị trí cảm biến, chiến lược điều khiển và các lần đảo chiều tải. Chỉ con số đó không xác lập được độ chính xác định vị hay độ ổn định điều khiển lực.

Độ rơ trở nên dễ thấy hơn ở các trục xa, nơi một sai số góc nhỏ biến thành một dịch chuyển lớn hơn ở cuối một khâu. Trên một đòn 40 mm, 0.15° tương đương khoảng 0.1 mm độ rơ tại đầu ra. Đó là một quy đổi hình học lý tưởng hóa chứ không phải một phép đo điều người đeo cảm nhận, bởi ngưỡng này phụ thuộc vào khớp, nhiệm vụ và giao diện; cùng độ rơ đó trên một khớp hông với một khâu dài sẽ lại có ý nghĩa khác. Đây là một lý do khiến bộ truyền động QDD nhỏ gọn cỡ nhỏ hơn đáng được đánh giá cho công việc ở bàn tay và cổ tay, nơi dịch chuyển tuyệt đối vẫn nhỏ.

Với một bộ truyền động QDD nhỏ gọn, con số này còn đặt ra một kỳ vọng. Một tầng hành tinh tỷ số thấp không phải là một cơ cấu truyền động không có độ rơ, và một thiết kế cần đầu ra giữ vị trí dưới một tải đảo chiều phải tính trước 0.15° chuyển động. Điều khiển vòng kín có thể làm giảm tác động khi vòng kín đóng trên đầu ra, nhưng nó không loại bỏ được độ rơ cơ khí: việc dải chết được bù hay được cảm nhận phụ thuộc vào chỗ đặt cảm biến, cách đóng vòng, tần suất đảo chiều tải và độ cứng của cơ cấu xung quanh.

Bus 24 V, dòng điện định mức và định cỡ driver cho một bộ truyền động QDD nhỏ gọn

Với một bộ truyền động QDD nhỏ gọn trên thiết bị đeo, bus 24 V là lựa chọn thực tế khi thiết bị chạy từ một pack pin đủ nhỏ để mang theo. AKE40-6 lấy 2.5 A định mức và 8 A đỉnh, AKE50-8 lấy 3 A định mức và 9 A đỉnh. Hai con số phục vụ hai mục đích khác nhau: dòng định mức mô tả tải nhiệt liên tục, còn dòng đỉnh mô tả một yêu cầu thời gian ngắn mà thời lượng và mức giảm định mức theo nhiệt của nó phải được quy định cho cách lắp đặt. Không con số nào tự nó định cỡ được một driver, và không con số nào mô tả khớp sẽ hành xử thế nào khi người đeo bị tác động.

Không mô-đun nào xuất xưởng kèm bo mạch driver, nên phần điện tử là một phần của thiết kế hệ thống chứ không thuộc mô-đun. Điều đó nhất quán trên toàn dải AKE và chính là điều cho phép một bộ điều khiển phục vụ nhiều khớp — nhưng chỉ sau khi đường bao điện đã được kiểm tra. Cả hai mô-đun mới dùng 14 cặp cực, điều này cố định tần số điện ở một tốc độ khớp cho trước; một bo mạch dùng chung vẫn phải được xác minh theo thông số điện, phương pháp điều khiển, điện áp bus, khả năng dòng liên tục và dòng đỉnh, dải tốc độ điện và cài đặt bảo vệ của từng mô-đun. Điều tương tự áp dụng cho ba mẫu AKE lớn hơn: CubeMars nêu một bo mạch driver riêng cho dòng này, nên sơ đồ điều khiển do phần điện tử được chọn cho khung quyết định.

Cách lắp: lỗ ren và lỗ suốt trên đế động cơ

Đế động cơ trên mỗi bộ truyền động QDD nhỏ gọn mang các lỗ ren và lỗ suốt, cho phép cố định mô-đun từ một trong hai phía và lắp theo cả hai chiều. Với một khớp của bộ xương ngoài, điều đó hữu ích hơn vẻ ngoài của nó: một chiếc nẹp thường phải được lắp ghép quanh một chi, và một mô-đun có thể bắt bu-lông từ mặt ngoài của một tấm carbon và cả từ mặt trong cho nhà thiết kế khung một lựa chọn về đường truyền tải.

Không bộ truyền động QDD nhỏ gọn nào trong hai bộ có lỗ xuyên qua đầu ra. Các lỗ suốt nằm ở đế, để bắt ốc; một khớp cần cáp đi xuyên qua trục của chính nó phải tìm một dòng khác. Sự phân biệt đó quan trọng khi một thiết kế yêu cầu luồn cáp cảm biến hay cáp truyền động qua tâm khớp, và nó đáng được chốt trước khi hình học khung bị cố định.

Mỗi mẫu hợp với khớp nào: bàn chân rủ, hỗ trợ bàn tay và đầu gối

Hai bộ truyền động QDD nhỏ gọn khác nhau ở khối lượng và mô-men đầu ra, và CubeMars công bố một tập ứng dụng cho mỗi bộ. Bảng dưới đây giữ các ứng dụng đã công bố trong một cột riêng và tách ra những vai trò khớp suy ra từ chúng, để hai điều đó có thể được đọc độc lập.

Cột ứng dụng đã công bố lặp lại các ứng dụng mà nhà sản xuất nêu cho từng mẫu. Cột vai trò khớp là một cách đọc các ứng dụng đó, không phải một kiểm chứng trường hợp tải: mô-men, khối lượng và đường bao tự chúng không xác lập được sự phù hợp với một khớp người cụ thể. Mô-men và khối lượng lặp lại bảng thông số bên trên để ánh xạ có thể được đọc độc lập.

Với một nẹp chỉnh hình bàn chân rủ, AKE40-6 là mẫu mà danh sách ứng dụng đã công bố chỉ tới. Khớp đi qua một cung rộng ở tải thấp, và mô-đun này là bộ nhẹ nhất trong dòng với 140 g cùng một tầng 6:1. Việc nó có hợp với một thiết bị cụ thể hay không vẫn phụ thuộc vào mô-men cần thiết tại khớp của nẹp, chu kỳ làm việc, cách lắp và việc kiểm chứng mà thiết bị đó phải vượt qua. Cùng mô-đun này cũng được công bố cho dẫn động gập cổ tay và nắm ngón tay, nơi đường bao quan trọng hơn mô-men.

Đối với hỗ trợ đầu gối, AKE50-8 là bộ nhỏ hơn trong hai lựa chọn mà CubeMars nêu phía trên AKE40-6. Nó được công bố ở 7.5 Nm đỉnh trong một gói 190 g, thấp hơn AKE60-8 260 g và AKE80-8 570 g về khối lượng, và được nêu cho hỗ trợ đầu gối, bù lực khuỷu tay và hỗ trợ nâng vai. Đó là các ứng dụng của nhà sản xuất chứ không phải kết quả trường hợp tải: các nhiệm vụ ở đầu gối và vai khác nhau rất nhiều về đặc tính mô-men, dải chuyển động và yêu cầu an toàn, và một khớp phải được kiểm chứng ở cấp thiết bị trước khi có thể được mô tả là phù hợp.

Giữa hai bộ có rất ít vùng chồng lấn cần phân xử. Một bộ truyền động QDD nhỏ gọn được chọn cho cổ tay không trở thành một dẫn động đầu gối bằng cách tăng dòng điện, và một mô-đun được chọn cho đầu gối lại cộng thêm khối lượng mà cổ tay không cần. Sự phân chia trong bảng là một ranh giới khởi đầu chứ không phải một quy tắc thiết kế, và mắt cá chân nằm sát ranh giới đó nhất, được phục vụ từ đầu nhẹ bằng AKE40-6 hoặc bằng AKE60-8 ở nơi cần nhiều mô-men hơn. Tập hợp rộng hơn các khớp Bộ xương ngoài trên 260 g được bao quát trong Bộ truyền động cho bộ xương ngoài: ba bộ truyền động CubeMars QDD từ 260 g đến 1.4 kg.

Danh sách kiểm tra khi chọn

Năm câu hỏi giải quyết phần lớn lượt đầu tiên trước khi bất kỳ bản vẽ nào được tạo ra.

1. Khớp cần bao nhiêu mô-men ở tốc độ chuyển động, chứ không phải ở trạng thái dừng? Câu trả lời đó là bộ lọc đầu tiên giữa tầng 6:1 và tầng 8:1.
2. Bao nhiêu khối lượng có thể nằm ở cuối chi? Ngân sách cho một cổ tay hay một mắt cá chân chặt hơn ngân sách cho một đầu gối, và chênh lệch giữa 140 g và 190 g nằm ở cuối một khâu, nơi nó bị tăng tốc qua từng bước.
3. Khung có cần một sợi cáp đi xuyên qua trục khớp không? Không mô-đun nào có lỗ xuyên qua đầu ra, nên một yêu cầu xuyên trục sẽ thay đổi dòng sản phẩm.
4. Phần còn lại của thiết bị dùng bus nào? Trộn các mô-đun 24 V và 48 V trên cùng một thiết bị đeo cần một kiến trúc nguồn tương thích — các pack riêng, một bộ chuyển đổi DC-DC hay một cách bố trí khác — và lựa chọn đó phụ thuộc vào hệ thống.
5. Mô-đun được cố định vào khung như thế nào? Lỗ ren và lỗ suốt trên đế cho phép cả hai chiều, và giá đỡ phải được thiết kế xoay quanh lựa chọn đó.

Nếu câu trả lời cho câu hỏi đầu tiên rơi vào giữa hai mô-đun, khối lượng thường là con số quyết định: một bộ truyền động QDD nhỏ gọn nhẹ hơn 50 g thay đổi thứ mà khớp phải mang, với điều kiện cả hai cụm đáp ứng yêu cầu về mô-men-tốc độ và chu kỳ làm việc. Điều kiện đó là phần mà một bảng dữ liệu không thể giải quyết. Nó cần trường hợp tải của khớp, môi trường nhiệt, cách lắp và việc kiểm chứng đã dự định cho thiết bị.

Câu hỏi thường gặp

Tài nguyên chính thức

Nhà sản xuất công bố đầy đủ thông số cho từng mô-đun, bao gồm kích thước và bản vẽ lắp, trên các trang sản phẩm của chính mình.

• Trang sản phẩm CubeMars AKE40-6 KV90
• Trang sản phẩm CubeMars AKE50-8 KV110
• Tổng quan dòng AKE trên trang của nhà sản xuất

Thông số trên trang này theo các con số đã công bố của nhà sản xuất. Với yêu cầu tùy chỉnh hoặc biến thể nằm ngoài các con số này, cần liên hệ trực tiếp với nhà sản xuất.

Bước tiếp theo

Hai bộ truyền động QDD nhỏ gọn mới là đầu nhỏ của một dòng đã được bao quát từ 260 g trở lên trong một hướng dẫn riêng, và cơ học tỷ số đằng sau các tầng 6:1 và 8:1 được trình bày trong một bài khác. Cả hai đều đáng đọc trước khi một kiến trúc khớp được cố định.

• Bộ truyền động cho bộ xương ngoài: ba bộ truyền động CubeMars QDD từ 260 g đến 1.4 kg — dải 260 g đến 1.4 kg, nơi đường truyền tải xuyên qua một con người dẫn dắt lựa chọn.
• Bộ truyền động gần như trực tiếp: tỷ số 8:1 mang lại gì — quán tính phản chiếu, khả năng dẫn động ngược và điều một tỷ số thấp thay đổi tại khớp.
• Bộ xương ngoài — trang ứng dụng, nơi mọi mô-đun được công bố cho một khớp đeo được được nhóm lại ở một chỗ.