国产美女主播视频一区_国产精品蜜臀在线观看_亚洲成人动漫一区_亚洲视屏在线播放

特斯拉采用成熟的剛性驅動器方案，未來準直驅方案滲透率有望提高

(資料圖片)

機器人關節驅動器按動力來源可以分為液壓、氣動、電驅等。液壓雖然功率高，但可靠性和精度低，噪音大，成本高；氣動柔順性好，安全性高，但精度差，時滯高。電驅因其精度、安靜、高效方面的優勢逐漸成為主流，其經過30 多年的發展，經歷了從剛性驅動器、彈性驅動器到準直驅驅動器的過程。特斯拉采用的是最早推出，也是相對成熟的剛性驅動器方案。如果電機和減速器性能沒有大幅提升的情況下，在雙足機器人領域剛性驅動器將會逐步被取代。近幾年新興的準直驅驅動器技術發展迅速，未來有望替代傳統的剛性驅動器。

剛性驅動器：最早推出相對成熟，整體設計較難創新

1983 年，早稻田大學研究出剛性驅動器（TSA），自此TSA 在雙足仿人機器人上廣泛應用。結構上，TSA 是常規無刷電機驅動高傳動比減速器，有些在電機端增加剎車，在減速器和輸出端增加高剛性力矩傳感器。力矩測量上，TSA 是基于電流或應變片式力矩傳感器。控制上，TSA 控制簡單，精度高。

功率和效率方面，TSA 無功率可調，效率較低，安全性較差。TSA 整體設計方面已經較難有創新，在合適工作區間內的最大輸出功率密度只能到200-300W/kg，遠沒有達到動物肌肉的500W/kg，同時也解決不了機器人受外部沖擊時零部件強度問題，目前的研究集中在優化設計上。

彈性驅動器：技術路線多樣，多數結構和控制復雜

動物利用剛柔并濟的肌肉骨骼系統在運動過程中儲存和釋放能量，調節能量在時間和功率密度上的不匹配，提高關節爆發力，同時能夠實現落地緩沖。

1995 年，MIT 推出彈性驅動器來模擬肌肉系統功能，使關節表現出柔順、安全和高能量效率特性，目前已演化出SEA、PEA、CEA 和MEA 多種結構。

彈性驅動器多在剛性執行器的基礎上串聯或并聯彈性體。力矩測量上與剛性傳感器較為類似。控制上，多數彈性驅動器方案結構與控制復雜，精度一般。

綜合來看，由于彈性體引入，系統為欠驅動，給控制帶來了難度，尤其在機器人腿部使用，機器人整機的運動控制比較難實現。

準直驅驅動器：新興技術，編碼器和電機功率密度為其主攻方向

受限于工藝和技術，電機直驅的扭矩密度不能滿足機器人應用的需求，因此，2016 年Wensing 等推出準直驅驅動器（PA），采用電機加低傳動比減速器（如行星減速器）的方案，實現高帶寬力控和良好的抗沖擊能力。2023 年UCLA 也采用了類似的方案設計了不同于特斯拉的新型人形機器人結構。結構上，PA 主要由高扭矩密度電機、低傳動比減速器、編碼器和控制板等組成。力矩測量上，PA 應用電流環檢測。控制和效率上，PA 精度高，效率高。

安全性上，PA 由于具有反驅特性，安全性好。PA 未來的主攻方向是編碼器技術的創新和電機功率密度的提高。

風險提示：TSA 技術超預期突破，PA 技術突破不及預期，特斯拉機器人技術路線變更。