
Synapticon 发布了一份新的技术白皮书:《驱动类人机器人革命:适用于非结构化环境的高动态、安全认证驱动系统》。该文件由首席技术官安德里亚·费赫(Andrija Feher)以及蒂姆·弗罗利希(Tim Fröhlich)博士和弗洛里安·魏斯哈特(Florian Weißhardt)博士共同撰写,主要面向致力于设计适用于人类环境的类人机器人的开发团队。
执行器作为人工智能具身化的物理基础
该白皮书的核心论点是:类人机器人的性能直接取决于其关节的质量。传统的工业执行器并不适用于承受高冲击载荷且对动态平衡有严格要求的移动式电池供电系统。该白皮书将ACTILINK执行器系列作为针对此类应用场景的专用解决方案进行了介绍。
执行器系列:从腿部到手臂
人形机器人对驱动系统的要求因身体部位的不同而存在根本差异:
- ACTILINK-JD(动态关节):适用于髋关节、膝关节和踝关节——行星齿轮传动,支持反向驱动,峰值扭矩高达 320 Nm(JD 12 Duo)。专为动态运动中的减震和节能而优化。
- ACTILINK-JP(精密关节):适用于机械臂和精密操作——采用谐波传动(Harmonic Drive)技术,无间隙,可选配扭矩传感器,并通过PLd认证以支持“安全扭矩”功能。这种组合在谐波传动执行器市场上独一无二。
这两个系列均通过了3类、PLe、SIL3认证——这是机械部件所能达到的最高功能安全等级。
安全引导式坠落:安全理念的全新诠释
该白皮书的重点之一在于传统机器安全中存在的一个概念性问题:安全扭矩关闭(STO)——即立即切断电机电源——虽然适用于固定式工业机器人,但对于动态平衡的人形机器人而言却十分危险。一旦断电,将导致控制权丧失,从而引发失控跌倒。
Synapticon对此给出的解决方案名为“主动短路”(ASC):一旦检测到故障,ACTILINK驱动器便会在电子控制下对电机绕组进行短路。这会产生一种电磁制动效应——即所谓的“安全引导式坠落”(SGF)。 机器人将以受控且引导的方式降落至地面,而非失控倒下。这既保护了设备,更重要的是,确保了周围人员的安全。
POSITRON SAFETY AI 架构:三层安全体系
该白皮书还阐述了ACTILINK执行器作为POSITRON安全AI架构一级基础组件的作用:
- Tier 1 – Safe Motion:通过 FSoE(Fail-Safe over EtherCAT)实现的安全认证运动监控,支持超过 50 个自由度
- 第2级——安全人体检测:基于摄像头的人体检测(符合IEC 62998标准)
- 第3级——AI行为安全:一种多模态AI模型,可在事故发生前识别风险
在此架构中,每个执行器均作为智能安全节点运行:它实时监测安全限速(SLS)和安全限扭矩(SLT),并提供安全的位置和速度数据。因此,它构成了最后一道安全防线,即使人工智能系统出现故障,也能可靠地做出响应。
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该白皮书可在此处免费下载。
