robolink® W 常见问题——机器人关节结构套件
常见问题

1) 哪些类型的 igus® 关节现货供应？

13) 怎样控制 robolink® 关节臂？

14) igus® 的开源软件 IME（igus® 运动编辑器）怎样使用？

1) 哪些类型的 igus® 关节现货供应？

目前有 6 种不同的标准关节

1 – RL-50-PL1：摆动关节
2 – RL-50-TL1：旋转关节
3 – Rl-50-001：一个 2 轴关节，摆动范围达 +/-90°（“老款”）
4 – Rl-50-002：一个 2 轴关节，摆动范围达 +130°/-50°（“不对称”）
5 – Rl-50-003：一个 2 轴关节，摆动范围达 +180°/0°（“折叠”）
6 – RL-90-BL1：2 轴基本关节（“更大、更强”）

此外，我们可根据要求提供特殊型号的关节。

2) 哪些角度设置是可能的？自重？扭矩？

以下列表提供了更多基本信息。我们的产品目录中也有这张表格。

订单号	电缆数量		摆动角度		旋转角度		重量	最大负载
	拥有驱动器	可以馈通	标准（带止动器）	选配（*不带止动器）	标准（带止动器）	选配（*不带止动器）	[gr]	摆动 [Nm]	旋转 [Nm]
1. 摆动关节 RL-50-PL1	2	4	180° (±90°)	210° (±105°)	-	-	235	12	-
2. 旋转关节 RL-50-TL1	2	8	-	-	340° (±170°)	540° (±270°)	245	-	5
3. 2 轴关节 RL-50-001	4	4	180° (±90°)	210° (±105°)	340° (±170°)	540° (±270°)	345	12	5
4. 2 轴关节 RL-50-002	4	4	180° (+130°/-50°)	240° (+135°/-105°)	340° (±170°)	540° (±270°)	345	12	5
5. 2 轴关节 RL-50-003	4	4	180 ° (+180°/0°)	235° (+180°/-55°)	340° (±170°)	540° (±270°)	400	12	5
6. 基本关节 RL-90-BL1	4	8	180° (±90°)	190° (±95°)	180° (±90°)	-	1250	20	10

目录 (PDF)

3) 关节如何组合？

各关节都配有拉线。在每种情况下，都必须通过下方的关节布线。这意味着并非任何关节组合都是可行的。但您可以组合出 1 到 6 DOF 的关节并实现多种运动性能。我们将很乐意为您提供建议。下图显示了一些可能的组合，如果考虑更新类型的关节（如 RL-50-003 和 RL-90-BL1），还有无数的可能性！

4) “模块化套件系统”是什么意思？

robolink® 模块化结构套件的基本理念在于让客户可以使用各（机械）部件组建一个机器人系统。客户可根据所需的复杂度，配置和订购不同复杂度的关节臂。igus® 根据客户要求制造机械臂，并提供即插即用的装置。但不能简单地将各个关节连接在一起（像乐高那样）。

5) 为什么不能简单地修改关节臂？

所有关节都通过拉线运行。每个自由度需要 2 条线（对立原理）。如果上关节 (2) 的缆线引到无导向装置的下关节 (1)，两个关节的运动将无法相互独立。为实现二者的独立，必须将上关节 (2) 的缆线张力与下关节 (1) 的运动分离。这需要在下关节开口处使用特别的博登缆线系统（如图）。缆线然后就可以在关节之间的连接软管中自由运动。
在 igus® 订购多轴关节臂时，所有博登缆线元件都是预装配的，完整系统总是以即插即用的状态交付，即所有缆线和导管都为指定配置。

压气软管（机械爪）

四重博登缆线

传感器电缆——关节 2

4 条缆线在导管自由运动

单博登缆线用于旋转

8 条缆线在导管自由运动

6) 移动关节需要什么电缆距离/力？

关节内部电线的工作点由指定尺寸定义：
RL-50：有效直径 50 毫米（旋转和摆动运动）
RL-90：有效直径 90 毫米（摆动运动）或 120 毫米（旋转运动）

因此，RL-50 关节的缆线距离计算如下
90° 角运动时为 π x d/4 ≈ 39 毫米
180° 角运动时为 π x d/2 ≈ 79 毫米

缆线的拉力（取决于所施加的扭矩）可高达 600 N。

7) 关节的供应范围包括什么？

PA 2200 塑料制成的装配关节，包括轴承位置（硬质阳极化铝 = 标准）

Dyneema 缆线

铝棒（每种情况均包括 100 毫米标准长度，根据要求提供特殊长度）

选配的角度传感器 (-WS)，3 米传感器电缆，装配并经测试。根据与客户达成的协议，将电线接头作为连接材料免费提供。

8) 关节臂的供应范围包括什么？

所有的关节按照第 7 点预装配

所有缆线都有特别的博登部件穿引，如第 5) 条所述

关节之间的铝管，根据客户规格定制

关节臂根部的安装板

穿过的传感器导线（选配-WS），每个情况下安装并测试 3 米传感器导线。根据与客户达成的协议，将电线接头作为连接材料免费提供。

9) “完整系统”的供应范围包括什么？

问题 6) 中描述的关节臂，还有 MIT 驱动装置，包括：

igus® 步进电机，数量与关节臂中轴的数量相同

各电机的行星变速箱

连接缆线和驱动装置的“驱动轮”

方便重新调整驱动轮张力的“张力调整工具”

提供用于安装电机和机械臂的不同外壳

一切都完全装配、预张紧和测试

以下产品不包括在内：

机械爪（可在 igus® 选购，还可适配其他产品）

控制组件

动力电缆（可从 igus® 选购）

10) 使用了哪些角度传感器？

关节中采用了 Austriamicrosystems（AS5304A）的增量角度传感器（选配）。绝对编码器目前在技术上是不可行的。为了定义零点位置，我们使用位于关节的旋转/摆动范围中间的霍尔传感器。这意味着打开电源时各关节必须首先“初始化”。技术文档中提供了关于传感器接线和导线分配的更多信息。

编码器的分辨率是（因不同的关节而不同！）：

关节尺寸 RL-50 所有旋转运动上 4,640 个信号/360°
（29 个极对x 160 个信号/极对）≈ 0.078°

关节尺寸 RL-50 所有摆动运动上 4,960 个信号/360°
（31 个极对x 160 个信号/极对）≈ 0.073°

关节尺寸 RL-90 所有运动上 9,920 个信号/360°（“基础”）
（62 个极对x 160 个信号/极对）≈ 0.036

2 DOF 的传感器装置（RL-50-001/002 和 003）

用于旋转运动的霍尔传感器

用于旋转运动的编码器

用于摆动运动的编码器

用于旋转运动的霍尔传感器

标准传感器：
磁性增量角度传感器。该传感器在各轴的分辨率约为 0.07°。所有传感器装置对于相应的关节都易于安装。各有 3 米长的传感器电缆（每个 DOF 有 6 个引线）。

11) 关节臂能否用于水中？

可以。组件基本由塑料 (PA2200)、阳极化铝、不锈钢（螺丝）、Dyneema 缆线 (PE)、铜线接头构成。可以订购模压传感器（-SE = 密封传感器）。

12) 可选择什么类型的驱动器？

有多种驱动装置可用于移动缆线。可选手动驱动（“杠杆”）、气动部件（如气动肌肉）或电动机（无刷直流电机、直流电机、伺服电机、直线电机、步进电机）。 igus® 可提供带行星变速箱的步进电动机，可选择作为驱动装置。可用选择：
- NEMA23 步进电机（绞线或连接器型），带 1:16 变速箱
- NEMA17 步进电机（绞线或连接器型），带 1:35 变速箱

步进电机

变速箱

可调张力的驱动轮

13) 怎样控制 robolink® 关节臂？

igus® 不开发、制造和出售控制部件。我们提供的 robolink® 系统限于关节臂或带“驱动装置”的关节臂。
控制部件必须由客户自己提供或购买。

对于配备我们步进电机的 robolink® 关节臂，igus® 提供免费的控制软件（开源）。该软件具有简单直观的用户界面，用于输入角度位置和存储简单的运动。软件不适合与其他系统交互。不包括轮廓控制系统（或逆向运动）。需具有硬件配置才可使用 IME 软件（igus 运动编辑器）。这基本包括 NANOTEC® 步进电机控制器 (SMCI47-S2) 和 ATmega Crumb2560 芯片。 Atmega 芯片将于 2014 年春季在 igus® 发售（当前在互联网上 CHIP45 有售）。因此需要以下配置：

硬件配置：NANOTEC SMCI47-S2 步进电机控制单元，Crumb2560 Atmega 内存芯片，USB 模块。

14) igus® 的开源软件 IME（igus® 运动编辑器）怎样使用？

该软件可以免费下载。该软件具有图形用户界面，可以对简单的运动进行编程和存储。不包括轮廓控制系统（或逆向运动）。

安装 IME 软件的最新文档（德语）

15) 哪些材料得到了应用？

关节：聚酰胺 PA 2200 部件、不锈钢螺丝、硬质阳极化铝制成的轴承环，可用 iglidur® J 或不锈钢替代。

连接管：阳极氧化铝，或 GRP 或 CRP

电线：Dyneema 电线，黄铜线端接头。

16) 可使用什么机械爪？

“任何可能的”机械爪都可以与我们的机械关节臂组合。由于系统的负载能力相对较低，机械爪应尽可能轻。市场上有各种各样的轻型气动机械爪，例如来自 SCHUNK、FESTO 或 FIPA 公司的产品。如果不希望使用气动元件，那么通常情况下，电动机械爪是必需的。市场上有一些非常轻的电动机械爪，例如 GIMATIC、SCHUNK 或 SOMMER（然而比简单的气动机械爪要便宜得多）。自 2013 年起，igus® 一直在提供简单的塑料机械爪，其中电机位于 robolink® 管中。也可以选择在这里单独设计夹爪。

2 爪电动机械爪的数据表（德语/英语）

3 爪电动机械爪的数据表（德语/英语）