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KUKA youBot是一臺(tái)小型移動(dòng)式機(jī)器人，同時(shí)也是一個(gè)專(zhuān)為科學(xué)研究和教學(xué)所研發(fā)而成的開(kāi)放資源平臺(tái)。這 臺(tái)機(jī)器人主要是由一個(gè)移動(dòng)平臺(tái)和一支機(jī)械手臂所組成，而這些元件的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)正是由maxon motor提供。

對(duì)每位機(jī)器人專(zhuān)業(yè)的學(xué)生而言，能夠一步一步地教導(dǎo)機(jī)器人各種指令，以及和其他人交流有關(guān)自行編寫(xiě)的程序資訊，是一項(xiàng)非常令人振奮的挑戰(zhàn)。為 了促進(jìn)科學(xué)研究和教學(xué)應(yīng)用，位于德國(guó)奧格斯堡 (Augsburg) 的庫(kù)卡 (KUKA) 公司特別研發(fā)了youBot機(jī)器人。該 開(kāi)源軟件所控制的移動(dòng)式操作設(shè)備配有全方位平臺(tái)以及五級(jí)運(yùn)動(dòng)自由度，自兩年前引進(jìn)市場(chǎng)后，便 一直被視為移動(dòng)式操作設(shè)備領(lǐng)域中的研究和教育參考平臺(tái)。庫(kù)卡公司原本是一家全球知名的工業(yè)機(jī)器人制造商。如今，庫(kù) 卡為機(jī)器人研究開(kāi)發(fā)出該開(kāi)源參考平臺(tái)，使研發(fā)人員和機(jī)器人專(zhuān)業(yè)的學(xué)生能夠編寫(xiě)自己的控制及應(yīng)用軟件，例如用來(lái)組裝IKEA的桌子，或是用來(lái)在“ 未來(lái)工廠”中搬運(yùn)小型艙柜和組件。

KUKA youBot是由一個(gè)可全方位移動(dòng)的車(chē)身和一支或兩支安裝在車(chē)身上的機(jī)械手臂所組成。車(chē)身內(nèi)置有一臺(tái)工業(yè)電腦和一塊電池。工 業(yè)電腦可通過(guò)EtherCAT與一共九臺(tái)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行即時(shí)通訊（速率為1 ms），使這些位于電流控制器、速 度控制器和定位控制器中的驅(qū)動(dòng)器受到驅(qū)動(dòng)。機(jī)器人平臺(tái)和手臂也可以分開(kāi)獨(dú)立應(yīng)用。youBot車(chē)身長(zhǎng)度僅53 cm，寬度36 cm，高 度約11 cm，配備四個(gè)萬(wàn)向輪用于移動(dòng)。該款車(chē)輪采用特殊設(shè)計(jì)，車(chē)輪踏面由呈45° 角排列的滾輪所組成，y ouBot因此能夠隨心所欲地同時(shí)進(jìn)行平移和轉(zhuǎn)動(dòng)。 也因此能夠全向移動(dòng)，包括側(cè)向和對(duì)角方向移動(dòng)。

平臺(tái)上裝有一支約66 cm長(zhǎng)的機(jī)械手臂，末端的夾爪上有兩根手指，機(jī)器人可利用這兩根手指抓住并移動(dòng)長(zhǎng)度達(dá)70 mm、重 量不超過(guò)500克的物件。機(jī)械手臂有五個(gè)關(guān)節(jié)，所有關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力都來(lái)自maxon驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 其抓取動(dòng)作是通過(guò)了maxon motor的電機(jī)與齒輪箱和編碼器的組合而實(shí)現(xiàn)的。

特制行星齒輪箱可實(shí)現(xiàn)最大活動(dòng)自由度
由于youBot機(jī)內(nèi)空間有限，但卻又必須在手臂和車(chē)身中安置多臺(tái)電機(jī)和行星齒輪箱，因此這些元件均直接內(nèi)置在機(jī)械手臂的關(guān)節(jié)內(nèi)。為此，m axon和庫(kù)卡共同開(kāi)發(fā)了一種極為輕巧、精確，同時(shí)結(jié)構(gòu)堅(jiān)固的特殊齒輪箱，使關(guān)節(jié)能夠圍繞行星齒輪箱轉(zhuǎn)動(dòng)。
在機(jī)械手臂的關(guān)節(jié)中一共安裝了五臺(tái)maxon無(wú)刷盤(pán)式電機(jī) (EC45 flat、EC32 flat)，與特殊齒輪箱和編碼器組合使用。平 臺(tái)則采用了四臺(tái)maxon motor無(wú)刷EC 45盤(pán)式電機(jī)。Maxon EC 45 flat無(wú)刷電機(jī)的特點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易精巧同時(shí)還能提供高轉(zhuǎn)矩強(qiáng)度。這款盤(pán)式電機(jī)輸出功率介于15至50 W之間，重量卻僅在46 g至110 g之間。機(jī)械手臂的關(guān)節(jié)與maxon定位編碼器相連接，因此可測(cè)量關(guān)節(jié)的角度。

KUKA youBot已被公認(rèn)為機(jī)器人研究發(fā)展領(lǐng)域中的里程碑。庫(kù)卡公司目標(biāo)明確地跨出技術(shù)上最新的一步，引起研究市場(chǎng)的巨大反響，并 且使機(jī)器人領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了科技自由溝通的目標(biāo)。以Linux為基礎(chǔ)的開(kāi)源概念打破了研究人員和科學(xué)家們的限制。