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Dans cette vidéo, la chaîne spécialisée en robotique rough robotics réalise un test complet et intensif en conditions réelles des moteurs articulaires CubeMars AK45-10 V3.0 KV75 et AK45-36 V3.0 KV80.
Cette évaluation ne vérifie pas seulement en profondeur l’expérience réelle des mises à niveau principales de la version V3.0, mais a également permis de construire avec succès un système complexe de contrôle bilatéral à 3 axes (Bilateral Control).
À travers le point de vue réel d’un développeur, nous vous permettons de découvrir en profondeur l’énorme potentiel des actionneurs CubeMars QDD (Quasi-Direct Drive, entraînement quasi direct) dans les domaines du contrôle de force souple et de la téléopération.
Lors de l’utilisation des premiers moteurs articulaires équipés d’un seul encodeur, les développeurs étaient souvent confrontés à un problème difficile :
Après une coupure d’alimentation et un redémarrage du système, l’angle absolu de l’arbre de sortie (côté charge) était perdu, et une opération mécanique complexe de retour à zéro devait être effectuée.
La version CubeMars AK45 V3.0 répond précisément à ce problème et introduit complètement la conception à « double encodeur (Dual Encoder) » :
Encodeur côté moteur : Il est responsable du retour de position haute précision du rotor afin de garantir une fluidité et une efficacité maximales de l’algorithme FOC.
Encodeur côté sortie :Il mesure directement l’angle absolu de l’arbre de sortie du réducteur.
Expérience des tests réels :Le développeur ayant réalisé l’évaluation a fortement apprécié cette amélioration.
Cela signifie qu’au moment de la mise sous tension, le système peut connaître avec précision la position physique absolue actuelle du bras robotique ou de l’articulation, supprimant complètement la nécessité d’effectuer manuellement un retour à zéro à chaque démarrage, et améliorant considérablement la fiabilité du système robotique ainsi que l’efficacité du développement.
Le principal attrait du QDD (Quasi-Direct Drive, entraînement quasi direct) réside dans : « une grande capacité d’entraînement inverse (Backdrivability) apportée par un faible rapport de réduction et une excellente transparence du contrôle de force ».
Dans la vidéo, le développeur effectue une comparaison physique intuitive entre deux moteurs avec différents rapports de réduction :
AK45-10 (rapport de réduction 10:1) : Les tests réels montrent que l’AK45-10 peut être tourné à la main au niveau de l’arbre de sortie dans un état hors tension avec une fluidité extrêmement élevée et une très faible résistance. Cette excellente capacité d’entraînement inverse lui permet, lorsqu’il fonctionne en mode MIT (contrôle d’impédance), de réaliser un suivi souple similaire aux muscles biologiques. Il constitue un choix idéal pour la création de bras robotiques légers et d’articulations de jambes de robots quadrupèdes.
AK45-36 (rapport de réduction 36:1) : Avec l’augmentation du rapport de réduction, l’AK45-36 fournit un couple de sortie plus important ainsi qu’une meilleure capacité d’auto-verrouillage statique. Cependant, la résistance lors de l’entraînement inverse augmente également de manière significative. L’évaluation indique objectivement que si l’application accorde davantage d’importance à « une charge importante » et au « maintien de position », plutôt qu’à un contrôle de force extrêmement souple, le rapport 36:1 sera un choix plus approprié.
En plus du test de contrôle d’impédance en mode MIT de base, le point fort majeur de cette évaluation est que le développeur a réussi à utiliser les moteurs CubeMars AK45 pour construire un système de contrôle bilatéral (Bilateral Control) à 1 axe et à 3 axes.
Qu’est-ce que le contrôle bilatéral ? Il permet à l’opérateur de contrôler en temps réel, avec un retour de force, un robot distant « esclave (Slave) » via un dispositif « maître (Master) ».
Les avantages de CubeMars : La réalisation d’un contrôle bilatéral de haute qualité nécessite que les moteurs de base disposent d’une fréquence de contrôle extrêmement élevée, d’une latence de communication très faible ainsi que d’un retour de couple précis en temps réel. Dans la vidéo, grâce aux excellentes performances de base du moteur AK45, celui-ci reproduit parfaitement les mouvements de l’opérateur et transmet clairement dans la main de l’opérateur les forces de collision provenant de l’environnement distant. Cela démontre son énorme potentiel dans les domaines de la téléopération (Teleoperation) et de la collecte de données pour l’intelligence incarnée (Embodied AI).
Grâce à cette vidéo, vous pouvez voir de manière intuitive les performances exceptionnelles du CubeMars AK45 V3.0 :
Démonstration des avantages du double encodeur : Présentation de la manière dont le système identifie instantanément et maintient l’angle physique absolu actuel après une coupure d’alimentation et un redémarrage.
Comparaison du ressenti de l’entraînement inverse : Le développeur tourne personnellement les modèles AK45-10 et AK45-36, permettant de ressentir directement la fluidité exceptionnelle du QDD apportée par le rapport 10:1.
Démonstration pratique du contrôle bilatéral à 3 axes : Observez comment les bras robotiques maître et esclave se déplacent de manière synchronisée, ainsi que la manière dont le système de retour de force réagit instantanément de manière sécurisée lorsqu’un obstacle est rencontré.
Q1 : Mon projet nécessite une souplesse maximale et une sécurité optimale pour l’interaction homme-robot. Dois-je choisir AK45-10 ou AK45-36 ?
R : Nous recommandons fortement de choisir AK45-10 (10:1). Son faible rapport de réduction lui confère une excellente capacité d’entraînement inverse (Backdrivability) ainsi qu’une grande transparence du contrôle de force. En mode MIT, il peut réaliser un véritable suivi souple en « apesanteur », ce qui en fait le premier choix pour les bras robotiques collaboratifs et les articulations de robots quadrupèdes.
Q2 : La conception à double encodeur du V3.0 augmente-t-elle la complexité du contrôle ?
R : Non. Le firmware bas niveau de CubeMars a déjà effectué la fusion et l’optimisation des données provenant des deux encodeurs. Pour les développeurs de niveau supérieur, il est toujours possible d’envoyer simplement des commandes de position, de vitesse ou de couple via le protocole de communication CAN standard, comme avec un encodeur unique. Cependant, ils bénéficieront d’un retour de position absolue plus fiable.
Q3 : Je souhaite utiliser les moteurs CubeMars pour construire mon propre système de téléopération / contrôle bilatéral. Existe-t-il des documents de référence ?
R : Oui. Nous fournissons un « Manuel du protocole de communication CAN » détaillé, qui contient des explications complètes sur la lecture haute fréquence du couple ainsi que sur le réglage des paramètres du contrôle d’impédance. En parallèle, notre équipe technique peut fournir aux clients ayant des besoins de développement avancés un support d’intégration des algorithmes bas niveau.
Merci à rough robotics pour cette évaluation professionnelle et approfondie ! Si vous êtes également intéressé par la série AK45 V3.0, n’hésitez pas à obtenir des documents techniques détaillés ou à découvrir davantage de modules articulaires haute performance de CubeMars.
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