Elbow design
----手肘设计----
重量与重心与人手臂相似:重心位于上臂靠近肩膀的40%处。
定滑轮组减速机构:关节刚度提升n平方倍。
滚动关节创新:对称拉线分布,简化线绳结构,提高效率。
构型对比:
图(a) - 传统机械手:关节刚度高,但重量分布关节处转动惯量大。
图(b) - 肌腱手臂:质量集中肩部转动惯量小,但线绳弹性影响刚度。
图(c) - 本项目构型:刚度和质量分布的优化折衷。
手部设计创新:
7自由度高灵活性。
电机布局优化:四个电机肩部安装,降低转动惯量。
独特减速机构:拉力绳驱作为减速器和拉力放大器,保障关节刚性,减轻重量惯性。
Wrist design
----手腕设计----
3自由度灵活手腕
前后/左右弯曲:两个半圆球接触结构,实现2自由度运动。
中心旋转自由度:第三个自由度,实现手腕的全方位旋转。
质量(大臂/小臂/手腕): 2.4kg/0.7kg/0.35kg
减速比: 120 / 88 / 50
最大转矩: 70NM/ 50NM/ 12NM
刚度rad: 2420NM 1440NM 600NM
中间旋转轴:驱动手腕的中心旋转自由度。
万向节连接:两侧连接小臂与手掌,确保运动的灵活性。
大范围运动:手腕弯曲可达±90度,旋转可达360度。
拉力放大:拉绳设计,拉力放大4倍。
Foot design
----足部设计----
创新驱动方式:
采用线绳驱动,实现脚踝的灵活运动。
自由度: 2+1
质量: 0.5kg脚掌+1.7公斤脚踝
运动范围: [-30, 30], [-20, 70]
最大转矩: 152Nm, 220Nm
运动自由度:
左右侧倾、前后摆动、前脚掌弯曲。
Leg design
----腿部设计----
电机: 4个
膝盖转矩: 220Nm
脚踝转矩: 112Nm, 50Nm
脚趾转矩: 50Nm
膝盖转速: 100rpm
脚踝转速: 120rpm 200rpm
脚趾转速: 100rpm
高度: 0.785m
重量: 8.1kg
大腿质量: 3.94kg(4电机)
小腿质量: 3.11kg
脚踝质量: 1.1kg
Whole machine design
----整机设计----
身高: 1.65m
质量: 55kg
身体自由度: 31 自由度
电池容量: 20AH
视觉 激光雷达: + 深度视觉
运动: 行走+斜坡+上下楼梯+跳起
续航: 至少3小时