飛行機器人

人們在專業和愛好影片領域熟悉無人機。但很少有人知道它們也在工業中使用。它們可以用來到達偏遠的地方。如果無人機的工作超出了目視巡視範圍，那麼它需要一個帶有操縱器的無人機。

塞維利亞大學的學生開發了一種空降操縱機器人，這是一種帶有機械手臂的無人機。它可以用於輕鬆，快速，便宜地到達偏遠工作區或位於高海拔地區的工作區域。因此，它們非常適合在石油和天然氣精煉廠、化工廠、風力渦輪機、太陽能發電廠或電力線等場景中與檢驗和維護相關的應用。由空中操縱器進行的操作通常涉及到某種與環境的物理交互作用，例如，在抓取任務的執行過程中，或在應用接觸力期間。在這種情況下，對於在高空平台上施加的互動扳手的估計和控制是必要的，以防止控制系統的穩定性受到影響，從而降低碰撞和崩潰的風險。合規的聯合機械手的設計和開發還旨在提高飛行中的安全性，利用彈簧的儲能能量和被動性特性，以保護空中機器人免受衝擊和過載。

與大多數在接頭或末端執行器整合昂貴的力-扭矩傳感器的工業操縱器不同，通常用於構建用於空中操作的輕型機器手臂的伺服致動器不能直接測量扭矩，或者這是基於電流的，因此由於齒輪箱的靜態摩擦，其精度很低。這促進了從彈性元件測量中的撓度(在接合層面或笛卡爾空間)估計力和扭矩的方法的發展。儘管空中機器人在飛行時的物理相互作用中具有機械相容性的明顯優點，但這些機制的主要缺點是由於接頭或連桿的偏轉而降低了定位精度，從而引入了與高品質彈簧-阻尼器系統相關的二階動態。 在本次比賽中提出的空中機械手由兩部分組成：DJI F550 六角龍平台和笛卡爾機械手。雙自由度笛卡爾操縱器由兩個igus® NS-01-17-600(X 軸)和 NS-01-17-300(Y 軸)直線導軌系統以及三個 NW-02-17 滑塊構成。在兩條直線導軌的頂端放置兩個 22 mm Ø 時規皮帶輪，以將 Pololu 微型金屬齒輪馬達(10 克重量，250:1 減速比)傳輸到正時皮帶，並使用兩個並排 Murata SV-01A 電位器測量旋轉。請注意，該設備的電範圍為 333°，需要第二個電位器以覆蓋死區。給定旋轉角度和轉數，可以計算笛卡爾基準的線性位移。這通過兩個 10 公分分隔的 U 形鋁框架連接在六角板的底部，而兼容的關節臂則連接到 Y 軸線性導軌結構的支架上。符合標準的臂採用 Herkulex DRS-0101 伺服器，JFM-08-06-04 法蘭軸承支撐的緊湊型彈簧桿傳動機構，用於測量撓度(0.2° 精度)的磁性編碼器 AS5048，插入 EFOM-06 中的 250 mm長鋁製連桿，以及兩個超薄軸承和兩個延伸彈簧支撐的滑動夾爪。使用線性電位計測量夾爪的線性撓曲，其與穿過的拉力有關。