1) Silnik laczy sie z wyjsciem przez naped o niskiej bezwladnosci odbitej i malym tarciu (np. quasi-direct-drive, male przelozenie). 2) Zewnetrzna sila na wyjsciu latwo obraca silnik wstecz (przezroczystosc). 3) Moment na wyjsciu estymuje sie z pradu/momentu silnika (aktuator proprioceptywny), bez osobnego czujnika sily. 4) Kontroler realizuje sterowanie momentem/impedancja (podatnosc), umozliwiajac bezpieczny kontakt, absorpcje uderzen i kinestetyczne prowadzenie ramienia.
Napędy samohamowne (wysokie przelozenia) sa sztywne, nieprzezroczyste i niebezpieczne przy kontakcie oraz trudne do sterowania sila. Naped zwrotny daje podatnosc, sterowanie momentem i bezpieczna interakcje fizyczna, czesto bez osobnego czujnika sily.
Zwykle silnik BLDC/PMSM zdolny do sterowania momentem bez duzego przelozenia.
Oficjalna
Male przelozenie i sprawna przekladnia minimalizujace bezwladnosc odbita i tarcie (zwrotnosc).
Oficjalna
Pomiar momentu na wyjsciu z pradu silnika, bez osobnego czujnika sily.
Oficjalna
Petla sterowania realizujaca podatnosc i zadany moment na wyjsciu.
Oficjalna
Niskie przelozenie zwieksza zwrotnosc, ale wymaga wiekszego/ciezszego silnika dla danego momentu.
Tarcie, zafalowania momentu (cogging) i temperatura wprowadzaja bledy estymacji sily bez czujnika.
Naped zwrotny nie jest samohamowny - po utracie zasilania przegub moze opasc pod obciazeniem.
Pratt i Williamson wprowadzaja elastyczne aktuatory szeregowe - wczesne podejscie do podatnego, sterowanego sila napedu.
Wensing i in. opisuja projekt aktuatora proprioceptywnego w MIT Cheetah - wysoce zwrotny quasi-direct-drive do dynamicznej lokomocji i interakcji fizycznej.
Zwrotne aktuatory (czesto quasi-direct-drive) staja sie standardem we wspolczesnych humanoidach i cobotach dla bezpieczenstwa i zbierania danych.
Złożoność czasowa: Nie dotyczy (wlasciwosc mechatroniczna napedu, nie algorytm). Złożoność przestrzenna: Nie dotyczy.
Zwrotnosc sama w sobie jest wlasciwoscia mechaniczna; obliczeniowo istotna jest szybka (kHz) petla sterowania momentem/impedancja oraz estymacja momentu z pradu.
Nizsze przelozenie = wieksza zwrotnosc i przezroczystosc, ale mniejszy moment wyjsciowy.
Quasi-direct-drive/planetarne (zwrotne) vs slimakowe/harmoniczne o duzym tarciu (mniej zwrotne).
Estymacja z pradu (proprioceptywna) vs dedykowany czujnik momentu.
Opis dotyczy petli sterowania napedu; sama zwrotnosc to wlasciwosc mechaniczna, nie paradygmat obliczeniowy.
Kazdy naped/przegub ma wlasna petle sterowania momentem, latwa do zrownoleglenia sprzetowo.
To wlasciwosc mechatroniczna napedu, niezalezna od typu akceleratora obliczen; petla sterowania dziala zwykle na mikrokontrolerze/DSP napedu.
