机器人的大事件，INNFOS团队研发出超低成本高性能机器人关节

“智能新生态，开放新时代”2019世界机器人大会于8月20日至25日在北京耀光国际展览中心举行。作为高端机器人智能柔性执行器解决方案提供商，INNFOS将展示全系列自主研发的智能柔性执行器，SCA（智能合规执行器）展位上有六轴机械臂、六足机器人、四足机器人、三角洲机器人等，吸引了众多参观者和媒体的关注。

在机器人行业中，只要机器人需要移动，驱动模块就会被使用。伺服电机由于其性能太弱，常用于航空模型和玩具机器人，而伺服电机太大、太硬，常用于工业机器人。超低性能伺服电机与超高性能伺服电机之间存在较大的断层。INNFOS SCA的出现正好解决了这个问题。它提供了高集成度的伺服电机、伺服驱动器、编码器和减速器，并具有多个特点，包括集成度高、精度高、总线控制、扭矩大和易于使用。INNFOS SCA的价格在1万元以内，降低了高端机器人硬件的成本，从推出之初就受到了业界的广泛关注。

然而，更令业界兴奋的是，INNFOS发布了一个用户友好的SCA版本，名为QDD Lite系列。在INNFOS展会上，六轴机械臂、六足机器人和Delta机器人关节均由QDD Lite系列执行器组成。QDD Lite系列是INNFOS SCA驱动器的入门系列，它将INNFOS SCA标准版中的一些金属结构部件替换为INNFOS自主开发的增强复合材料，以结合多材料和制造工艺进行加工。QDD Lite系列有三种型号：QDD Lite-EL20、QDD Lite-NE30和QDD Lite-PR60。QDD Lite-EL20驱动器的最小型号在1000元以内，价格与伺服相似，但其性能与伺服不符。

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一些简单的控制系统，如电动玩具，使用伺服器作为执行器。伺服电机的控制方法相对简单，这给产品带来了很大的局限性。与Servo相比，QDD Lite系列具有许多优势。以控制方式为例，伺服器以PWM通信为基础，主机通过脉宽调制向伺服器发送角度信息。但这种通信方式是开环的，伺服器是否完成了命令，何时完成，移动速度等信息都是未知的。然而，在许多应用中，需要在整个运动控制过程中实时获取位置、速度、扭矩等数据，而伺服电机则无法提高产品的档次特性。伺服电机只有一种控制模式，即位置（角度）控制，不能在其他模式下工作，也没有安全保护。长时间堵塞或过载可能导致伺服器燃烧或火灾。如果用具有闭环控制的传统伺服电机取代执行器，那么小型产品在成本和尺寸上将无法承受。

QDD Lite系列执行器不仅体积小，而且具有完整的伺服控制系统、高度集成电路和稳定高效的控制能力。在执行器内部，集成了一个高性能的多核浮点处理器，用于处理电机的运行数据，从而实现实时、高精度控制。QDD Lite系列执行器具有电流模式、速度模式、位置模式等标准工业伺服系统，并具有过电压保护、过电流保护、过载保护、阻塞保护等保护功能，进一步提高了产品的可靠性。其全闭环控制方式在控制精度和执行性能上是伺服齿轮无法比拟的。QDD Lite系列解决了伺服控制精度不足的问题，解决了服务器成本高、体积大的问题，是小型产品开发应用的理想选择。

从行程范围来看，伺服器的通信方式相对简单，传输的信息量也非常有限。因此，伺服齿轮的运动范围一般在一圈以下，对于很多玩具产品来说，这个范围一般就足够了，但是如果应用稍微复杂一些，运动范围就会受到限制。此外，使用伺服的控制系统在通电时无法获得精确的位置，因此在初始化时必须将伺服放回原位。QDD Lite系列执行器的工作范围为±127圈，在电流或速度模式下的工作范围没有限制。这既实现了高精度的位置控制，又实现了连续运动下的运动速度控制，极大地扩展了应用范围。执行器在控制系统中集成了一个低功耗控制器来记录当前位置数据，并允许主机在通电后直接读取当前位置，无需进行归巢操作即可获得当前位置。

此外，伺服使用的电源电压大多是固定的，如5V、15V等。2、电压精度高，需要增加专用电源。QDD Lite系列驱动器的电源范围为24-45V，具有伺服所没有的宽电压输入，极大地扩展了电源设备的选择，并降低了电源适应的难度。综上所述，无论是控制方式、运动范围还是供电方式，QDD Lite系列执行器都优于伺服电机，使其成为行业内低成本、高性能、高性价比的消费级产品，大大降低了高端机器人原生研发成本，降低了INNFOS SCA的消费门槛。一些业内人士表示，INNFOS推出的QDD Lite系列执行器，凭借其低成本、高性能特性，甚至有可能取代伺服市场。虽然这一猜测尚未得到证实，但从目前机器人硬件市场的情况来看，QDD Lite系列的出现肯定会解决转向齿轮的诸多问题。对于机器人硬件行业来说，这将是一个无限的优势。