机器人静止控制经常出现疑问解答 (机器人静止控制电路图)

求教关于机器人静止控制的疑问 点击：|回复：

宣布于：2007-06-0123:24:00楼主各位教员，我想求教一个关于机器人静止控制的疑问。咱们如今想设计一种外骨骼机械腿，他能带动人的腿在跑步机上静止（比如走路）。双腿共4个转动自在度（每个腿在髋关节和膝关节处各一个转动自在度）。每个转动关节的驱动是经常使用伺服电机。国外的产品是经常使用Maxon的直流伺服电机，但咱们感觉太贵，想选择交换伺服电机。经过多个厂家的比拟，咱们初步想选安川的100W的交换伺服电机。电机经过滚珠丝杠，变转动为直线往返静止，推进大腿或小腿区分绕髋和膝关节静止。静止的轨迹就是人走路的轨迹就可以了。该轨迹经过对真人走路时启动测量，取得4个关节的静止轨迹。而后用该实测的4组（一个关节一组）轨迹曲线来区分控制4个交换伺服电机运转，从而成功外骨骼机械腿的人走路步态静止。将这种机械腿穿戴在人的下肢上，就成功了机器腿带动人腿的静止。咱们预备在每个关节处装置一个光电编码器，反应个关节的实践转动角度（位置）。由于我以为只管交换伺服电机轴上都装有光电编码器，但这仅仅成功的半闭环控制。假设电机轴之后的机械传动局部发生了传递或转动误差就不可检测到，从而不能保证最终口头端（转动关节）的转动精度。如今我的疑问是：1、咱们经常使用交换伺服电机能否成功我想像中的这种静止，与经常使用直流伺服相比，哪个更何时？（咱们对多少钱敏感，）2、关于这样的固定轨迹周期性循环运转控制（人的走路是周期循环的，只需成功对一个迈步周期的控制，以后只需做雷同的重复循环就可以了），咱们要求经常使用一块4轴的静止控制卡来成功对4个电机的协调静止控制吗？我团体以为，咱们不要求特许曲线成果的静止，兴容许以不要静止控制卡（国外的相似产品就没有用静止控制卡，而间接控制伺服电机的驱动器）。只要求在一个迈步周期内，严厉依照时期相关，让个关节转动到对应的位置就可以了，是齐全的关节转角的位置控制（经过机械传动机构反推到电机轴上，就是对电机轴的一个周期内的各个转动位置的控制）。所以我只需把测得的4个关节角对应时期的曲线图启动团圆化（比如每秒团圆为100等分），而后做成表格，而后用定时器定时，没隔0.01秒，我就同时给电机的驱动器发一个位置消息，让他转动到相应的位置。不知道我用一个多配置数据采集卡来间接衔接伺服电机驱动器，经过查表后，间接将各电机的转角位置经过数据采集卡发送给电机驱动器，成功对电机轴位置的控制的方法，能否可行？3、假设用静止控制卡成功我要求的4个关节的位置控制，请问：是用模拟电压控制模式呢？还是经常使用数字脉冲控制模式呢？从我从本论坛看的消息，我感觉模拟电压控制模式是一种速度控制模式，而我并不是要实时控制电机的转速，而是要控制电机轴实时的位置。所以我以为或许要求用数字脉冲控制模式。但从论坛上看到：这是由于伺服驱动器上班在位置模式下，位置环在伺服驱动器外部。这样系统的PID参数修正起来很不繁难。当用户要求比拟高的控制性能时成功起来会很艰巨。从控制的角度来看，这只是一种很低级的控制战略。假设控制程序不应用编码器反应信号，理想上成了一种开环控制。假设应用反应控制，整个系统存在两个位置环，控制器很难设计。所以请各位教员帮我剖析一下我究竟用那种模式更适宜。4、关于控制软件的疑问。如今咱们思考有了种控制模式：一是LabVIEW。用他间接控制一块多配置数据采集卡（或静止控制卡），用该卡控制伺服电机驱动器。二是用matlbat。用matlab的simulink里的RTW工具箱，经常使用xPCtarget模式成功。这种模式经常使用主、副两台计算机，静止控制卡或许数据采集开在副计算机上（下面没有windows操作系统，静止xPCtarget的实时系统），这样实理想时控制。不知这两种方法那个更可行一点？？先谢谢各位教员了。自己对静止控制不太了解，宿愿各位教员给与指点。 收藏 约请回答 回复楼主 投诉 

刘岩利

宣布于：2007-06-0209:07:001楼1、既然对多少钱敏感，那么，用直流电机加电流加大器最适宜。2、要求3、先依据多少钱敏感选定电机吧，而后再探讨控制模式4、看你选什么控制卡了，好一点的控制卡，可以经常使用卡上的处置器、存储器来上班，不要求PC的实时性。 回复 援用 投诉

波恩

宣布于：2007-06-0213:03:002楼从配置看，预计该产品的指标运行畛域应该是某种痊愈装置，用于辅佐行走目的，因此也属于医疗装备范围。Maxon的直流伺服电机少量经常使用在医疗设施上，多少钱是高，然而医疗装备对驱动的安保性要求往往远高于工业装备，假设楼主是计划做产品，或许还要思考相关的行业安保规范和资质等疑问，不是（随意）选一款物品就能用的。另外，由于这种外骨骼机械腿是经过电机带动滚珠丝杠，变转动为直线往返静止，推进大腿或小腿区分绕髋和膝关节静止。因此，人走路的轨迹与静止的轨迹之间还会存在某种变换相关，绝不是繁难的复制。而且，计划中还要用编码器实时检测各关节的实践位置，能否还要据此对静止轨迹启动实时调整？总之，各个电机之间也不免不会由于必要的静止分解相关而存在协调静止相关和同步要求。关于楼主所提疑问，1.自己观念曾经在前面表述过了，除非只是谋求配置性成功和钻研。2.自己前面也有所剖析，为保证静止分解的协调性和同步性，运控卡是应该驳回的，国外兴许是经常使用了公用控制器，其配置未必不比通用运控卡强。3.取决于系统设计要求和总体控制模式。4.从楼主的思绪看，是脱不了上位PC了，这么看来目前的指标只是为了配置验证和钻研。Labview的设施驱动才干较强，matlab的RTW设施驱动才干有限（过去很难驱动厂家列表以外的版块，尤其是PCI接口板卡，不知目前有无改观），而且其高低位PC结构成功老本和结构复杂性也是疑问。倡导参考刘斑竹的提议。 回复 援用 投诉 宣布于：2007-06-0215:42:003楼十分感谢以上两位教员的指点。两位教员真是凶猛，全都说道了点子上。我一些没有表述肃清的疑问，你们也都猜到了。1、没错，咱们是想做一种痊愈装置，但不是做产品，而是做科研，仅仅做样机。因此在科研经费有限的状况下，很多物品尽量选老本低的。再者，咱们对静止控制不了解，所以想先用低老本、繁难易控制的物品来成功咱们的目的，等样机做好，并到达配置要求以后，再思考经常使用更好的，更安保的，控制成果更好的设施。所以在目前的阶段，咱们的指标正如波恩教员所说的，只是谋求配置性成功和钻研。2、国外的同类型产品确实是用的maxon直流电机+电流加大器的方法成功的，这个被刘教员一下就说中了。他们用的是以色列的Elmo公司的ViolinVIO-15/55，惋惜咱们对此不了解，只知道对伺服电机的位置控制只能由静止控制卡成功，不知道如何用电流加大器成功我前述的位置控制。这里还请刘教员多多指点。3、关于多少钱敏感的疑问，我的意思是，假设用maxon的电机+减速器+编码器+驱动器，一套就1万以上，4套就5万以上。咱们是在做试验，一旦用起来不适宜，就或许糜费了。所以如今想先用安川的交换伺服电机来做，等以后配置成功了，再思考换更安保的，满足医疗设施要求的电机。安川的交换伺服电机+驱动器才不到4000元，而且3500转对咱们刚好，不要求减速器，内置了编码器，也不用另配电机轴上装置的编码器了。4、由于咱们是搞科研，而且如今是在选型设计期，对很多关键的技术、静止控制设施和控制方法、控制软件都不太了解。所以才特别求教这里的教员。之所以这么审慎也是怕由于自己不了解，买回来的电机和静止控制设施不适宜咱们的用途，连第一步的配置成功都不可做到，最终反而糜费了经费。因此假设廉价的方法和设施不可成功咱们的要求，那咱们也会选择多少钱高的设施和方法。5、说到LabVIEW,是由于咱们有一台NI的PXI，外面有控制器和数据采集卡，惋惜没有静止控制卡（该设施是以前买了，所以没有思考到这次的用途）。假设再买NI的静止控制卡老本或许会很高。兴许咱们买研华的一块多配置数据采集卡、一块PCI-1240四轴静止控制卡、一台普通的电脑（这个已有）的总价钱还没有一块NI的静止控制卡贵。所以我才会问，能否不用静止控制卡，假设可以不用，那我就用这台NI的PXI来做试验。假设必需用一块四轴静止控制卡，那我就思考丢弃已有的NI的PXI，再去买研华的一块多配置数据采集卡、一块PCI-1240四轴静止控制卡、一台普通的电脑（这个已有），从新搭建试验平台。6、之所以思考matlab,是由于：看国外的设计，是用matlab的simulink做控制框图，用RTW把框图转换成C代码，在用VC++把转换的c代码编译成可口头文件，而后下载到指标计算机，在xPCtargetkernel的实时平台上运转。我不知道各厂家如今买静止控制卡时，能否会帮用户制造允许matlat或LabVIEW的驱动程序。假设有那就太好了。我看研华的产品选型手册的图片上画有：选择相应的编程软件：dll驱动程序、LabVIEW的驱动程序、matlab、ActiveDAQ。但他并没有用文字明白说他提供matla、bLabVIEW的驱动程序。7、咱们就是想先测得反常人在跑步机上的走路时，4个关节的转动轨迹曲线，而后用这个曲线，去控制4个伺服电机静止，让机械腿去复制反常人的走路轨迹（步态轨迹）。在关节上装置编码器实时检测各关节的实践位置，是怕假设控制出了疑问，电机运转过头，对人体发生损伤，同时也是再次测验我让这个关节转到指定位置，它究竟转到没有从而保证双腿（两个大腿，两个小腿）能像人一样协调、同步静止。8、关于如何保证双腿（两个大腿，两个小腿）能像人一样协调、同步静止，我如今的想法是，在某一时辰，发一组（4个）位置指令，让4个电机区分转到位，而后检测4个编码器，看个关节能否真的转到了位，假设都转到了为，就发下一组（4个）位置指令。假设其中某个关节没有转到位，那就继续期待其到位，或许再次发送本组位置指令。在反常状况下，两组位置指令之间等时时期隔。假设反常人每个迈步的循环周期是1秒，我将这个迈步周期按时期来等分1000份，也就是每1ms发一个指令，则一秒中内我发1000个位置指令，控制4个电机区分转动到1000个位置。从而成功了人的一次性迈步。重复发送这样一个周期的位置指令，就成功了机械腿的延续反常步行静止。关于雷同的位置指令，我只需将指令发送距离增加一半（0.5ms发送一个指令），就成功了步行速度的加倍。同理，我将指令发送距离加大一倍（2ms发送一个指令），就成功了步行速度的减半。假设我按比例缩放这个时期周期，那就成功了对机器人的恣意走路速度的控制。（这个计划是我自己想的，请各位教员做一下评判和指点）宿愿静止控制论坛的教员多多指点，给我些贵重意见，谢谢了。我的信箱是newsony@tom.com 回复 援用 投诉

波恩

宣布于：2007-06-0219:28:004楼1.果真是痊愈样机。2.作为痊愈装置经常使用的驱动，预计maxon的直流机和Elmo的驱动预计都是安保电压之内的高压产品，Elmo的驱动仅仅是电流加大器吗？假设是，则其位置控制应该是在上位（公用）控制器中成功的。3.国外产品中驳回减速器（减速器预计为笔误）目的在于力矩加大，在楼主的选型中假构想省去减速器，则应当思考所选电机的力矩能否能满足要求，不能只看功率。另外，拟选择的伺服驱动是高压的还是工频电压的，试验安保必定要留意。4.这样的课题预计做几个博士都不夸张，静止控制设施及其控制方法只是中心保证和皮毛，关键技术还在于步态建模和物理仿真，团体以为不是太繁难的事件，倡导在静止控制平台疑问上不要过于悭吝，重头戏还在前面呢。5.既然有现成的PXI装备，应该继续施展其成效和人的阅历，静止控制卡未必必定要买NI的，目前研华，凌华等公司都有针对PXI的板卡，还可以提供LabView驱动。就楼主所形容的现状，静止控制卡应该是必用的，躲不掉。6.Matlab+Simulink+RTW看似算法框图到C代码来得繁难，然而指标计算机用什么？运控疑问如何处置，板卡能否驱得起来？无论是LabView还是Matlab驱动，买卡时必定要问清了，最难看到展示。7.上回就已提过，在楼主所提计划中，电机和滚珠丝杠口头的是直线静止，该直线静止与相关连杆结构分解的静止，才是4个关节的转动轨迹，所以要求从测得反常人在跑步机上的走路时，4个关节的转动轨迹曲线逆向求解，得出4个伺服电机的静止曲线，而后才干用这个新的曲线去控制4个伺服电机静止，让机械腿去复制反常人的走路轨迹（步态轨迹）。鉴于关节编码器对安保和实践步态反应的作用，因此是必要的，另外为安保起见，倡导在极限位置处，加装独自的安保防护开关，以充沛保证人员安保，人员安保才是头号关键的事件。8.前面说过了，步态建模和物理仿真不是太繁难的事件，楼主的这些初步思绪看似可行，但恐怕还远远不够。目前的计划只模拟到髋关节和膝关节两个自在度，假设适用化，还有必要模拟踝关节，甚至脚掌自在度，甚至还要思考重心偏移敌对衡疑问，总之相关的协调要素还很多，缓缓做吧。至于以按比例缩放刷新周期来调理行走速度的方法，是一个思绪，但不容易成功速度的无级延续调整。团体以为经过定周期布局轨迹，即在建模数据列表的基础上启动插补，可以更好地处置速度的延续调整疑问。以上是自己依据楼主疑问反应的高见。另外，数年前，北京理工大学、清华大学，哈工大等，都在863的允许下，做过直立行走拟人机器人的名目，其中就设计少量的步态模拟疑问，查查他们的文章或论文，兴许有助于楼主的思绪。更有甚者，几年前日本丰田的直立行走拟人机器人不只具有了常人的行走，高低楼梯才干，而且还推靠感知和抵御性调姿才干，这些兴许都或多或少有些自创意义。 回复 援用 投诉

刘岩利

宣布于：2007-06-0309:14:005楼作为样机，思考到老本的话，或许还是国产直流电机+编码器+加大器，或许，步进电机，比拟廉价，而且，都可以思考经常使用36V以下的电压驱动。不过这来年各个物品要求转的3500rpm，或许比拟难，我比拟粗略的找过，没有找到（兴许，明日这里就有一堆卖电机的人回贴，这样我也不用找了）。真的对老本敏感，直流电机要用加大器（而不是驱动器）带动，控制卡应该要比拟贵了。假设选步进电机，要成功闭环控制，要么要求比拟贵的驱动器，要么要比拟贵的控制器。对人体了解不多，不过，人的关节大都不只一个自在度，用一个电机模拟髋关节的上班，平衡会不会是个疑问？ 回复 援用 投诉

波恩

宣布于：2007-06-0311:15:006楼人的关节大都不只一个自在度，用一个电机模拟髋关节的上班，平衡会不会是个疑问－－－繁难直线行走，髋关节可以只要一个自在度，要拐弯，就得两个自在度了。至于平衡疑问，就又是在繁难步态模拟之上的更初级的姿态模拟和控制疑问了。 回复 援用 投诉

刘岩利

宣布于：2007-06-0311:41:007楼"繁难直线行走，髋关节可以只要一个自在度"倡导，波恩走慢一点试试。我没有做过两足机器人这么复杂的物品，不过，我确实练习过基本的步法，即使走直线的时刻，重心轮番放在两条腿上，髋是要左右摆动的。当然，幅度可大可小，不过齐全不动，会摔倒的。在摆髋的时刻，大腿也要有配合的举措，否则不能保证重心在撑持腿上。 回复 援用 投诉

波恩

宣布于：2007-06-0312:10:008楼说得有情理，体会起来也确实如此。现在做课程设计，做四足行走机构时，配合步态的重心调整是经过另一套与步态同步的偏神思构来成功。固然，正如刘斑竹所言，两足机器人是一个过于复杂的物品，重心姿态和步态的协调相关也不会太繁难，显然曾经超出自己阅历和基础所能企及的高度，还是留待楼主思考吧。 回复 援用 投诉 宣布于：2007-06-0323:23:009楼真快乐又能看到两位教员的指点。没想到波恩对咱们做的物品如此了解，你提到的第7条我都没怎样思考，看了你的指点，我才发现，这原来真是一个大疑问。1、咱们做的这个带驱能源的外骨骼机械腿指标却是一个痊愈医疗器械，咱们开局也是思考下面装置的一切设施的供电电压都要不超越36V人体安保电压，但出口的空心杯直流电机太贵（咱们就找到了maxon和faulhaber），国产的有北京奕山，可以它只要最大60W的空心杯直流电机（真的好宿愿国产的直流伺服电机做的更好）。咱们要求的是150W的，这个功率下，国外的那两家都能做到直径40mm，重量450克左右。加上多少钱太贵（前面的帖子详细说过），咱们是在做试验样机，所以在调查了交换伺服电机后，才思考安川的交换伺服。惋惜交换的都没有150W，只能选100W，假设选200W的直径和长度都太大。毕竟4个电机都是装置在机械腿上的，而机械腿是要穿戴在人下肢上的，假设太大，太轻便，就不适宜了。所以不知道刘岩利所说的国产直流电机+编码器+加大器能否做到小巧和轻。之所以选择空心杯电机，也是由于同功率下重量轻，控制性能好。咱们这里有好几个国产的普通死心的直流电机，功率才80W—100W，直径却有100mm，重量有3-4公斤，所以不可满足要求。至于电机转速的选择，我看到的交换伺服电机都是空载转速3000转（上次误写成3500转了），经过皮带轮和滚珠丝杠的减速，刚好能到达咱们的要求。假设用直流电机，则要求减速器把电机8000-10000转的转速降上去。这样看来，咱们用交换伺服电机反而省了减速机和编码器（交换伺服电机内都带有），满足咱们关于体积小，重量轻，多少钱低的要求。至于交换伺服电压高（220V市电），只管不安保，然而咱们做试验次要，反而由于可以间接接市电，咱们到感觉繁难。省了交换变高压直流的电压模块（兴许这个模块还是有的，只不过厂家在交换伺服电机的驱动器内曾经做了？这个我就不知道了）。从安川的说明资料上我看到该电机在0-3000转内，可以保证恒定的转矩，3000-5000转之间转矩才会降低，这个我感觉也是一个好处。2、关于机器人机械腿的4个自在度和6个自在度（加两个踝关节）的疑问。人的下肢每个关节都不止一个自在度，在走路时，也相对不是只用一个自在度。但咱们的目的是让人在跑步机上原地不动的走路（跑步机向后走，所以人相对低空来说就是原地不动），且速度对快不超越3km每小时。也就是说相对不会有转弯、前进、蹦跳、高低坡的举措，因此，这种最繁难，最规范的步行，就可以以为是（或许说简化为是）髋关节、膝关节和踝关节，3个关节在矢平面（人走路时行进的那个平面，腿就只在这个面内静止）内的转动静止。医生通知咱们，在跑步机上走路时，踝关节的作用不是很关键，可以不对它做主动驱动，在腿的摆动期让大、小腿的静止带动它最主动的静止，而在站立期，烤跑步机带动它向后静止。3、关于平衡的疑问。两位教员探讨的平衡疑问，只需是思考的双足机器人行走时的疑问。咱们做的物品看似双足机器人，也是两条腿，也是主动驱动的走路，然而还是很大的不同的。下面说了，这里的走路是在跑步机上原地不动的走路（跑步机向后走，所以人相对低空来说就是原地不动），且速度对快不超越3km每小时。不会有转弯、前进、蹦跳、高低坡的举措，而且，更关键的是，人双手是可以扶着两个双杠式的护栏的，且其背部也是被固定的，咱们甚至思考了要用减重装置把人吊起来局部减重。因此，人在走路时，基本上不存在、不思考平衡疑问，他是被咱们在前后左右4个方向上给固定住了。请两位教员想像一下，假设你双手撑住双杠，把自己的身材撑持起来，退出低空，而后你开局让自己的双腿在空中散步（做走路的举措）。这个时刻你是不用思考平衡疑问的。当然我这个想像的模型和咱们实践的在跑步机上走路还是有一些区别的。人的重心在走路时还是会高低静止的，由于咱们保管了人走路时高低静止的或许，做了一个机构能机械腿随人一同上、下静止。所以咱们基本没有思考双足机器人要思考的重心平衡、姿态疑问。以上都是我的团体剖析，没有做个试验验证，如有不对之处，还请各位斧正。4、关于研华，凌华等公司都有针对PXI的板卡假设咱们最终选择用PXI+数据采集卡+静止控制卡，那买个研华，凌华等公司都有针对PXI的静止控制卡确实很好。然而假设咱们以后用matlabxPCtarget的控制模式，那么两个卡是要装置在运转xPCtargetkernel实时系统的指标计算机上的，难道咱们把装有两个卡的PXI当指标计算机用？而且matlab的xPCtargetkernel能否允许现有的NI的PXI和两个卡还是一个疑问。5、Matlab+Simulink+RTW算法框图到C代码来得繁难，指标计算机就是一台普通的pc机（看一些文章上，很老的奔流MMX166就可以了），下面装置数据采集卡+静止控制卡，且两个卡必需是mablab公司网上发布的允许范围内的产品型号。主计算机也是一台PC，性能好一点，下面运转matlab,VC++，两个机器之间用串口或规范网线衔接。6、如何将测得的个关节转角位置数据转换为电机转动位置数据的疑问。波恩教员对这个疑问的提出，真实是对我启示太大了。我疏忽了对这个疑问的思考。毕竟电机不是间接带动关节转动，也不是齐全经过齿轮和带轮的定比例传动，而是有杠杆机构，且杠杆推进点的力臂是时变的，那么这里速度的转换将是很复杂的，两个速度之间的转换相关将与以后转角位置无关，我目前还不知道，也没细心思考过这个相关。这要看咱们共事设计的机械机构局部。但我想，假设等机械局部齐全做好了，我人穿戴好机械腿在跑步机上走路，反侧关节转动数据时，除了测量我上次说的4组数据（4个关节的转动轨迹曲线），还在电机转轴上装置编码器，再同时检测电机转轴被反向带动下的转动轨迹，那么我以后就用这4组电机转轴的轨迹曲线，来控制4个对应电机运转，从而成功让机械腿去复制反常人的走路轨迹（步态轨迹）。不知这个做试验测数据的方法如何？不过我预计这样的试验或许很难做。由于，这就象征着咱们要再去买4个编码器，装置在电机轴上，不知道交换伺服电机的尾部能否也像直流电机那样，也有伸出的转轴去装置编码器。滚珠丝杠自身不转动，只是往返静止（咱们反用它了），所以它下面是不可装置编码器的。7、至于以按比例缩放刷新周期来调理行走速度的方法，是一个思绪，但不容易成功速度的无级延续调整。团体以为经过定周期布局轨迹，即在建模数据列表的基础上启动插补，可以更好地处置速度的延续调整疑问。波恩教员提出的计划定周期布局轨迹，即在建模数据列表的基础上启动插补，我不太了解，不知你能否详细说明一下。我想的计划的核情义思就是：把一个步态周期细分红一个固定不变数量的静止环节轨迹点，比如1001个点，也就是1000个距离。我只需测得某个步行速度对应的时时期隔是多少，那么我就可以线性的缩放这个距离，从而获取恣意一个步行速度。其实咱们只要求0.8—3.0之间的步行速度，且临时不要求无极变速，能做到没0.2km/h一个速度递增/减，我看就足够了。毕竟市面上卖的跑步机也不是无极变速的，最低的变速档位是0.1km/h。8、说到跑步机，我也想求教一下各位教员。以后咱们的机械腿带着人是在跑步机上传走的。那么咱们就要对跑步机的速度启动同步、协调的控制，使其与机械腿的走路速度同步。所以我还要了解市面上卖的跑步机外部的用的什么电机，是怎样控制调速的，能否变革一下，让咱们繁难的控制速度。跑步机还没买，所以还无所不知。我去看过，卖的人说，贵的跑步机（6万）是交换伺服电机，电机马力4HP（匹）。9、国外的相似产品用maxon的直流机和Elmo的驱动疑问我看到的国外的资料上说，maxon直流机与指标计算机之间只衔接了一个电流控制器（currentcontroller），（以色列的Elmo公司的ViolinVIO-15/55），图上还能看出，指标计算机给电流控制器（currentcontroller）的输入是模拟信号输入（AO）。但英文文字里表白的意思还有说，这个电流控制器（currentcontroller）经过PWM脉宽调制，对电机输入电压信号。这里我就弄疑问了，怎样电流控制器最后对电机输入电压？恳请各位教员继续给与指点意见。 回复 援用 投诉

北极

宣布于：2007-06-0400:16:0010楼我也不是很懂,但如今也在做电机控制,我看了以上的帖,很拜服各位教员,我在这冒昧的回答"电流控制器（currentcontroller）经过PWM脉宽调制，对电机输入电压信号。这里我就弄疑问了，怎样电流控制器最后对电机输入电压？",预计是指PWM脉宽调制后输给电机的平均电压值 回复 援用 投诉

波恩

宣布于：2007-06-0412:33:0011楼1.国际电机技术落后于国外，是不争的理想，因此就电机的出力体积比而言，差距大也就不奇异了。空心杯电机的实质好处在于相反出力下转动惯量更小，因此灵活性能好，功率重量比只是结果，当然关于楼主的名目，这一结果恰恰派上用场。出口的空心杯直流电机太贵的要素一是在于出口，尤其是maxon这样的瑞士企业的产品，不贵倒是奇异了；其二在于用量相对较小，这或许也是国际做这个的企业少的要素。经过皮带轮和滚珠丝杠的减速，结构这么复杂，为什么不直连丝杠？也好简化结构，降低重量啊！市电供电的交换伺服，外部就是间接整流为对应的高压直流经常使用的。假设真想谋求出力/体积比，以满足体积小，重量轻的要求，不倡导经常使用安川的电机，倡导楼主看看SEM，Baldor，Parker，Danaher等公司的10对极新型永磁交换伺服电机，据称相比于安川的电机（不分明安川目前能否也有），等同形状尺寸下，出力可以提高20～30％左右。2.人的下肢每个关节都不止一个自在度应该是吧！要是都模拟到了，也该累死或穷死了！呵呵！适用为主，以达成名目指标为主。3.基本赞同楼主关于平衡疑问的剖析，在自己前期的观念中也赞成将步态和姿态疑问分开思考的，毕竟只是做与腿相关的痊愈医疗装置，而不是助力行走装置，或两足直立行走机器人，过火思考姿态疑问只会将疑问复杂化，还是应以达成名目指标为主。4./5.前面自己曾经谈过关于matlab的xPCtargetkernel的认识，假设目前不能很好地处置其指标计算机上的板卡驱动疑问，则不适于选择PCI接口的板卡，而ISA板卡如今是太少了。倡导咨询matlab北京公司（刚成立不久）或恒润科技（大陆正式代理）。6.由于关节轨迹与电机轨迹之间存在静止分解相关，准则上应该逆向求解，这在机器人静止学布局和解算中是很经常出现的思绪。假设人带上机械腿静止，只反测关节数据相对容易；但反测电机轴数据相对艰巨，由于滚珠丝杠自身具有力加大作用，逆向驱动（反转）时，相对吃力，此时人的步态很或许就不够人造了，因此获取的步态数据会有失真。所以，只反测关节数据时，也倡导脱开丝杠驱动，免得形成不用要的步态失真。由于不赞成这样的测量方法，所以也就不以为有必要为此专门加装测量用编码器了。滚珠丝杠自身不转动看来楼主在这方面也是有所思考了。至于，电机轴尾部的伸出转轴疑问，齐全取决于订货要求，交换伺服电机普通都是自带编码器的，除非有不凡要求，不用额外加装。7.楼主的变时期周期调速方法，是固定轨迹点数，扭转点间时时期隔；而定时期周期调速方法，则是依据指标速度，在固定的轨迹点之间，插补（或拟合）出两边点，可以使静止环节更为平滑，详细成功方法可以参阅无关数值计算方法，或数控技术。这样做，是要复杂一些，假设关于临时不要求无极变速的需求而言，可以暂不思考。8.跑步机我不了解，4HP的功率也不小了，关于楼主的名目而言，不用太关心外部经常使用了什么电机，只需关注调速才干和调速接口，除手动调速外能否可以经过计算机接口，或许引出什么外部接口启动受控调速。9.北极解释基本正确。目前无论是直流驱动和还是交换驱动，经过PWM启动电流控制还都是基于所谓的电压型变换器（逆变器）启动操作的，也就是依据实践电流和指标电流的差，有相应的算法给出控制电压，再由电机绕组电感对电压/电流的指数积分环节，最终到达调整电流的目的。其实楼主齐全没有必要关心这些，了解就行了，否则楼主就得去炼铁甚至挖铁矿了。呵呵！再这么聊下去，恐怕自己就要成楼主的导师了，呵呵！玩笑一句，无怪！另，不知楼主目前为哪家机构服务，假设便明说，能否可以经过留言告知，纯属猎奇。 回复 援用 投诉

踏沙行

宣布于：2007-06-0413:24:0012楼以前接触过一些关节似的机械手。然而机械腿，还是第一次性。好好学习下。不过，能给大家提供下电机的资料，供参考。以前有一个名目经常使用百格拉步进电机控制的。一会儿都给发到您信箱，看看吧。做个参考。给人用还是来点高压的好。 回复 援用 投诉

刘岩利

宣布于：2007-06-0507:31:0013楼"但咱们的目的是让人在跑步机上原地不动的走路（跑步机向后走，所以人相对低空来说就是原地不动），且速度对快不超越3km每小时。也就是说相对不会有转弯、前进、蹦跳、高低坡的举措，因此，这种最繁难，最规范的步行，就可以以为是（或许说简化为是）髋关节、膝关节和踝关节，3个关节在矢平面（人走路时行进的那个平面，腿就只在这个面内静止）内的转动静止。"倡导把人的身材用其它支架固定，也就是说，不要求腿脚来撑持重心，否则，这团体会摔得很惨的。假设人与低空之间没有接触（也就是说，没有撑持身材的支架）那么人相关于低空能否静止是齐全没无心义的概念。 回复 援用 投诉

波恩

宣布于：2007-06-0514:51:0014楼否则，这团体会摔得很惨的。———楼关键是奋勇当先，摔了自己，再惨也好说，要是摔了他人可真是难以构想哦！总之，试验安保必定要留意！！！ 回复 援用 投诉 宣布于：2007-06-0611:03:0015楼既然有现成的PXI装备，应该继续施展其成效和人的阅历，静止控制卡未必必定要买NI的，目前研华，凌华等公司都有针对PXI的板卡，还可以提供LabView驱动。就楼主所形容的现状，静止控制卡应该是必用的，躲不掉。波恩教员，我这两天在网上查了一下，除了NI以外，研华和凌华都没有看到他们有消费针对PXI的静止控制板卡，针对PXI的数据采集卡倒是看到了。看来，想让咱们的PXI装备施展成效，就只能买NI的7340Series，网上的官网报价要999美金。研华的PCI-1240静止控制板卡，相对廉价点，6000元，惋惜不允许PXI。郁闷…… 回复 援用 投诉

波恩

宣布于：2007-06-0813:22:0016楼999美金vs6000元，差异不是太迥异。另，不用郁闷，作为名目的详细口头人员，据实报答，力排众议就是了。 回复 援用 投诉 宣布于：2007-06-1018:46:0017楼对斑竹只要两个字：拜服！ 回复 援用 投诉

老鼠杰利

宣布于：2007-06-1114:20:0018楼最近很久没时期来看帖子了。当天来突然看到楼主预备做机械腿，很感兴味阿。有几个疑问还想和楼主探讨一下，宿愿能够获取楼主的解释。1.你的全体的机械结构是怎样样的，固定端区分与髋关节和膝关节距离一段距离，而后使大腿和小腿在必定角度内转动。2.要求的推力有多大，最高速度多少，有什么样的精度要求3.由于是医疗设施，必要求求比拟洁净和宁静吧。其实你做的这个和机器人、机械手什么的有很大的差异，更象工业用。咱们有一款产品应该比拟适宜你的运行，结构繁难，老本也不高，全体封装好的。 回复 援用 投诉