穩健外掛載荷設計指南 Guidelines for robust payload design

前言大綱

Spot 專為工業用途而設計。外掛載荷設計者應該假設機器人在行走或承受工業環境中的力時可能會側倒。

碰撞保護

Spot 覆蓋有雙重碰撞保護材料，外層為 聚碳酸酯混合塑料 polycarbonate-blend plastic，內層為發泡。外層提供耐用性並有助於在其表面區域分散來自環境的點載荷。

外掛載荷應包括一個碰撞結構，以保護敏感組件不與環境接觸。示例：圍繞並保護設備免受衝擊的剛性框架結構。應添加結構或減震材料，尤其是任何外掛載荷的邊緣和角落。

對於衝擊保護，波士頓動力公司建議外掛載荷設計師考慮 雕刻的交聯聚乙烯發泡 sculpted crosslinked polyethylene foam作為保護材料。這種類型的可加工發泡可以輕鬆成型，並且無需外部覆蓋即可耐用。

衝擊載荷

在碰撞到堅硬的表面時，機器人的身體和與其相連的外掛載荷可能會受到高達 180 g 的衝擊。

雖然不需要與機器人接口，但想要生產強大硬件的外掛載荷開發人員應以該值或更高為目標。波士頓動力公司建議特別注意電氣連接，例如 板對板互連和焊接到 PCBA 的重型組件。

入口保護

Spot 設計用於室內和室外操作。機器人採用 IP54 密封，確保防塵和防水濺。機器人外掛載荷也應符合此標準，以確保相同的室內和室外能力。

外部佈線

如果外掛載荷包括外部電纜，則必須注意確保為機器人的動態環境提供堅固耐用的電纜管理系統。如果可能，應避免使用外部電纜。所有外部電纜都應綁緊，以盡量減少任何暴露的迴路或連接器，以免被環境夾住或夾住。

針對邊緣情況腿部干涉進行設計

當機器人斷電時，機器人的腿可能會移動到機器人上方的指定設計空間中，如下圖所示：

雖然機器人控制軟件試圖避免將腿放在這些區域，但強大的外掛載荷必須假設與腿的潛在接觸，並相應地保護外掛載荷。

啟用自行起立

當 Spot 跌倒時，它通常可以根據命令自行起立。 但是，某些外掛載荷幾何形狀會干擾自行起立行為並阻止機器人自行起立。 為了保持自行起立能力，有效載荷開發人員應尋求波士頓動力公司的進一步指導。


參考資料

  • Guidelines for Robust Payload Design
  • diffuse : 擴散
  • polycarbonate-blend plastic : 聚碳酸酯混合塑料
  • sculpted : 雕刻的
  • sculpted crosslinked polyethylene foam : 雕刻的交聯聚乙烯發泡
  • Ingress : 入口

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