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En este vídeo, el canal especializado en tecnología robótica rough robotics realiza una prueba exhaustiva y rigurosa en condiciones reales de los motores articulares CubeMars AK45-10 V3.0 KV75 y AK45-36 V3.0 KV80.
Esta evaluación no solo verifica en profundidad la experiencia práctica de las principales actualizaciones de la versión V3.0, sino que también logra construir con éxito un complejo sistema de control bilateral de 3 ejes (Bilateral Control).
A través de la perspectiva real de un desarrollador, le mostraremos en profundidad el enorme potencial de los actuadores CubeMars QDD (Quasi-Direct Drive, accionamiento cuasi directo) en los campos del control de fuerza flexible y la teleoperación.
Durante el uso de los primeros motores articulares con un único encoder, los desarrolladores se enfrentaban con frecuencia a un problema complicado: Después de que el sistema se apagara y reiniciara, el ángulo absoluto del eje de salida (lado de carga) se perdía, por lo que era necesario realizar una compleja operación mecánica de retorno al punto cero.
La versión CubeMars AK45 V3.0 responde con precisión a este problema e incorpora completamente el diseño de “doble encoder (Dual Encoder)”:
Encoder del lado del motor: Se encarga de la retroalimentación de posición del rotor de alta precisión, garantizando la máxima suavidad y eficiencia del algoritmo FOC.
Encoder del lado de salida: Mide directamente el ángulo absoluto del eje de salida del reductor.
Experiencia en pruebas reales:El desarrollador que realizó la evaluación elogió altamente esta actualización.
Esto significa que, en el momento de encender el sistema, este puede conocer con precisión la posición física absoluta actual del brazo robótico o de la articulación.
Elimina completamente la necesidad de realizar manualmente el ajuste a cero cada vez que se inicia el sistema, mejorando considerablemente la fiabilidad del sistema robótico y la eficiencia del desarrollo.
El principal atractivo del QDD (Quasi-Direct Drive, accionamiento cuasi directo) reside en: “La alta capacidad de retroaccionamiento (Backdrivability) proporcionada por una baja relación de reducción y una excelente transparencia del control de fuerza”.
En el vídeo, el desarrollador realiza una comparación física intuitiva entre dos motores con diferentes relaciones de reducción:
AK45-10 (relación de reducción 10:1)：Las pruebas reales muestran que el AK45-10, en estado sin alimentación, permite girar el eje de salida manualmente de manera extremadamente suave, con una resistencia mínima. Esta excelente capacidad de retroaccionamiento permite que, al funcionar en modo MIT (control de impedancia), pueda lograr un seguimiento flexible similar al de los músculos biológicos. Es una opción ideal para fabricar brazos robóticos ligeros y articulaciones de piernas de robots cuadrúpedos.
AK45-36 (relación de reducción 36:1) ：Con el aumento de la relación de reducción, el AK45-36 proporciona un mayor par de salida y una mejor capacidad de autobloqueo estático. Sin embargo, la resistencia durante el retroaccionamiento también aumenta notablemente. La evaluación señala objetivamente que, si el escenario de aplicación da más importancia a “grandes cargas” y “mantenimiento de posición”, en lugar de un control de fuerza extremadamente flexible, la relación 36:1 será una opción más adecuada.
Además de la prueba básica de control de impedancia en modo MIT, el mayor aspecto destacado de esta evaluación es que el desarrollador logró utilizar los motores CubeMars AK45 para construir un sistema de control bilateral (Bilateral Control) de 1 eje y 3 ejes.
¿Qué es el control bilateral? Permite al operador controlar un robot remoto “esclavo (Slave)” en tiempo real mediante un dispositivo “maestro (Master)”, con retroalimentación de fuerza.
Ventajas de CubeMars: Para lograr un control bilateral de alta calidad, los motores de nivel inferior deben contar con una frecuencia de control extremadamente alta, una latencia de comunicación muy baja y una retroalimentación precisa del par en tiempo real. En el vídeo, gracias al excelente rendimiento de nivel inferior del motor AK45, este reproduce perfectamente los movimientos del operador y transmite claramente a la mano del operador las fuerzas de colisión del entorno remoto.
Esto demuestra su enorme potencial en los campos de la teleoperación (Teleoperation) y la recopilación de datos para inteligencia incorporada (Embodied AI).
A través de este vídeo, podrá observar de forma intuitiva el excelente rendimiento del CubeMars AK45 V3.0:
Demostración de las ventajas del doble encoder: Muestra cómo el sistema identifica instantáneamente y mantiene el ángulo físico absoluto actual después de un apagado y reinicio.
Comparación del tacto del retroaccionamiento: El desarrollador gira personalmente los modelos AK45-10 y AK45-36, experimentando de forma intuitiva la extrema suavidad del QDD proporcionada por la relación de reducción 10:1.
Implementación práctica del control bilateral de 3 ejes: Observe cómo los brazos robóticos maestro y esclavo se mueven de forma sincronizada y cómo el sistema de retroalimentación de fuerza responde instantáneamente de manera segura cuando encuentra obstáculos.
Q1: Mi proyecto necesita una flexibilidad extrema y seguridad en la interacción persona-robot. ¿Debería elegir AK45-10 o AK45-36?
R: Recomendamos encarecidamente elegir AK45-10 (10:1). La menor relación de reducción le proporciona una excelente capacidad de retroaccionamiento (Backdrivability) y transparencia en el control de fuerza. En modo MIT, puede lograr un seguimiento flexible real de tipo “gravedad cero”, siendo la primera opción para brazos robóticos colaborativos y articulaciones de robots cuadrúpedos.
Q2: ¿El diseño de doble encoder de la versión V3.0 aumentará la complejidad del control?
R: No. El firmware de bajo nivel de CubeMars ya ha realizado la fusión y optimización de los datos de los dos encoders. Para los desarrolladores de nivel superior, todavía pueden enviar fácilmente comandos de posición, velocidad o par mediante el protocolo estándar de comunicación CAN, igual que al utilizar un único encoder. Al mismo tiempo, obtendrán una retroalimentación de posición absoluta más fiable.
Q3: Quiero utilizar motores CubeMars para construir mi propio sistema de teleoperación/control bilateral. ¿Existen materiales de referencia?
R: Sí. Proporcionamos un detallado “Manual del protocolo de comunicación CAN”, que incluye una explicación completa sobre la lectura de par de alta frecuencia y la configuración de parámetros del control de impedancia. Al mismo tiempo, nuestro equipo técnico puede proporcionar soporte de integración de algoritmos de bajo nivel para clientes con necesidades de desarrollo avanzado.
¡Gracias a rough robotics por proporcionar esta evaluación profesional y profunda! Si también está interesado en la serie AK45 V3.0, puede obtener documentación técnica detallada o explorar más módulos articulares de alto rendimiento de CubeMars.
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