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In dieser Ausgabe führt der Robotik-Technologiekanal rough robotics einen umfassenden und anspruchsvollen Praxistest der CubeMars AK45-10 V3.0 KV75 und AK45-36 V3.0 KV80 Gelenkmotoren durch.
Diese Bewertung überprüft nicht nur ausführlich die tatsächlichen Verbesserungen der Kern-Upgrades der V3.0-Version, sondern demonstriert auch erfolgreich den Aufbau eines komplexen 3-Achsen-Bilateral-Control-Systems (Bilateral Control).
Aus der realen Perspektive eines Entwicklers erhalten Sie einen tiefen Einblick in das enorme Potenzial der CubeMars QDD-Aktuatoren (Quasi-Direct Drive) im Bereich der flexiblen Kraftregelung und Teleoperation.
Bei der Verwendung früherer Gelenkmotoren mit nur einem Encoder standen Entwickler häufig vor einem schwierigen Problem:
Nach dem Ausschalten und Neustarten des Systems ging die absolute Winkelposition der Ausgangswelle (Lastseite) verloren. Dadurch musste jedes Mal eine aufwendige mechanische Nullpunktkalibrierung durchgeführt werden.
CubeMars AK45 V3.0 reagiert gezielt auf dieses Problem und führt umfassend das Design mit „Dual Encoder“ (Doppel-Encoder) ein:
Motorseitiger Encoder:Verantwortlich für die hochpräzise Rotorpositionsrückmeldung, wodurch eine besonders gleichmäßige und effiziente FOC-Regelung gewährleistet wird.
Ausgangsseitiger Encoder:Misst direkt den absoluten Winkel der Getriebe-Ausgangswelle.
Praxiserfahrung: Der Entwickler im Test bewertete dieses Upgrade äußerst positiv. Dies bedeutet, dass das System direkt nach dem Einschalten die aktuelle absolute physikalische Position des Roboterarms oder Gelenks präzise erkennen kann. Die manuelle Nullpunktkalibrierung bei jedem Neustart entfällt vollständig, wodurch die Zuverlässigkeit des Robotersystems und die Entwicklungseffizienz erheblich verbessert werden.
Die besondere Stärke von QDD (Quasi-Direct Drive) liegt in: „hoher Backdrivability (Rücktreibbarkeit) durch ein niedriges Übersetzungsverhältnis sowie einer hervorragenden Transparenz bei der Kraftregelung“. Im Video führt der Entwickler einen direkten physischen Vergleich zwischen zwei Motoren mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen durch.
AK45-10 (10:1 Übersetzungsverhältnis): Die Praxistests zeigen, dass sich der AK45-10 im ausgeschalteten Zustand extrem leicht und sehr gleichmäßig von Hand drehen lässt, mit nur minimalem Widerstand. Diese hervorragende Rücktreibbarkeit ermöglicht im MIT-Modus (Impedanzregelung) eine flexible Nachführung ähnlich der Bewegung biologischer Muskeln. Damit ist der AK45-10 eine ideale Lösung für leichte Roboterarme sowie Gelenke von Vierbeinrobotern.
AK45-36 (36:1 Übersetzungsverhältnis): Mit zunehmendem Übersetzungsverhältnis bietet der AK45-36 ein höheres Ausgangsdrehmoment sowie eine bessere statische Haltefähigkeit. Gleichzeitig erhöht sich jedoch auch der Widerstand beim Rückwärtsantrieb deutlich.
Die Bewertung weist objektiv darauf hin: Wenn eine Anwendung stärker auf „hohe Lasten“ und „Positionshaltung“ statt auf maximale flexible Kraftregelung ausgelegt ist, stellt das Übersetzungsverhältnis von 36:1 die geeignetere Wahl dar.
Hinweis: Diese objektive und realistische Darstellung der Leistungsunterschiede unterstützt Entwickler dabei, entsprechend ihrer spezifischen Anwendung — „mehr Flexibilität“ oder „mehr Kraft“ — die präziseste Produktauswahl zu treffen.
Neben dem grundlegenden Test der Impedanzregelung im MIT-Modus ist das größte Highlight dieser Bewertung, dass der Entwickler mithilfe der CubeMars AK45-Motoren erfolgreich ein 1-Achsen- sowie 3-Achsen-Bilateral-Control-System aufgebaut hat.
Was ist Bilateral Control? Die Bilateralsteuerung ermöglicht es dem Bediener, über ein sogenanntes „Master“-Gerät einen entfernten „Slave“-Roboter in Echtzeit mit Kraftfeedback zu steuern.
Die Vorteile von CubeMars: Für eine hochwertige Bilateralsteuerung müssen die zugrunde liegenden Motoren folgende Eigenschaften besitzen:
Sehr hohe Steuerfrequenz
Extrem geringe Kommunikationsverzögerung
Präzise Echtzeit-Drehmomentrückmeldung
Im Video zeigt der AK45-Motor dank seiner hervorragenden grundlegenden Leistungsfähigkeit eine perfekte Reproduktion der Bewegungen des Bedieners.
Gleichzeitig werden die Kontaktkräfte aus der entfernten Umgebung klar an die Hand des Bedieners zurückgemeldet. Dies zeigt das enorme Potenzial des Systems für Teleoperation und die Datenerfassung im Bereich Embodied AI (verkörperte künstliche Intelligenz).
Durch dieses Video können Sie die herausragende Leistung des CubeMars AK45 V3.0 direkt erleben:
Demonstration der Vorteile des Dual Encoders: Das Video zeigt, wie das System nach einem Ausschalten und Neustart den aktuellen absoluten physikalischen Winkel sofort erkennt und die Position beibehält.
Vergleich der Backdrive-Fähigkeit: Der Entwickler dreht den AK45-10 und AK45-36 eigenhändig und erlebt dabei direkt den extrem geschmeidigen QDD-Charakter des 10:1-Übersetzungsverhältnisses.
Praktische Umsetzung der 3-Achsen-Bilateralsteuerung: Sehen Sie, wie sich Master- und Slave-Roboterarme synchron bewegen und wie das Kraftfeedback-System bei der Erkennung von Hindernissen sofort eine sichere Reaktion ausführt.
Q1: Mein Projekt benötigt höchste Flexibilität und Sicherheit bei der Mensch-Roboter-Interaktion. Sollte ich AK45-10 oder AK45-36 wählen?
A: Wir empfehlen dringend den AK45-10 (10:1). Das niedrigere Übersetzungsverhältnis verleiht dem System eine hervorragende Backdrivability (Rücktreibbarkeit) und eine hohe Transparenz bei der Kraftregelung. Im MIT-Modus kann der AK45-10 eine echte „Zero-Gravity“-artige flexible Nachführung realisieren und ist daher die bevorzugte Wahl für kollaborative Roboterarme und Gelenke von Vierbeinrobotern.
Q2: Erhöht das Dual-Encoder-Design der V3.0 die Komplexität der Steuerung?
A: Nein. Die CubeMars-Firmware auf niedriger Ebene verarbeitet und optimiert bereits die Daten beider Encoder durch Datenfusion. Für Entwickler auf der übergeordneten Steuerungsebene bleibt die Nutzung weiterhin genauso einfach wie bei einem System mit nur einem Encoder. Über das standardmäßige CAN-Kommunikationsprotokoll können weiterhin unkompliziert Positions-, Geschwindigkeits- oder Drehmomentbefehle gesendet werden. Gleichzeitig erhalten Anwender eine zuverlässigere absolute Positionsrückmeldung.
Q3: Ich möchte mit CubeMars-Motoren mein eigenes Teleoperations- oder Bilateral-Control-System entwickeln. Gibt es entsprechende Referenzmaterialien?
A: Ja. Wir stellen ein ausführliches „CAN Communication Protocol Manual“ bereit. Dieses enthält vollständige Informationen zur hochfrequenten Drehmomentmessung sowie zur Einstellung von Parametern für die Impedanzregelung. Darüber hinaus kann unser technisches Team Kunden mit umfangreichen Entwicklungsanforderungen bei der Integration von Low-Level-Algorithmen unterstützen.
Vielen Dank an rough robotics für diese professionelle und detaillierte Leistungsbewertung! Wenn Sie ebenfalls Interesse an der AK45 V3.0 Serie haben, können Sie gerne detaillierte technische Unterlagen anfordern oder weitere leistungsstarke Gelenkmodule von CubeMars entdecken.
[Mehr über die Produktspezifikationen und Abmessungen der CubeMars AK Serie erfahren]
