在接下来的文章中,我们将讨论一家公司如何使用创造性的设计技术和在线配置工具,为他们的最新机械臂和抓手提供定制的电机和齿轮头,能够适应各种各样的应用。
Blueprint Lab的首席执行官保罗·菲利普斯(Paul Phillips)将他对机电工程的热情与他对冲浪和海洋潜水的热爱结合起来。该公司位于澳大利亚悉尼郊区,设计和制造在海底恶劣环境中工作的产品。根据Paul的说法,“我在早期阶段就意识到,水下车辆制造商需要专门的硬件来执行远程操作任务。自行开发此类工具的成本高昂且复杂。Blueprint实验室团队“热爱技术胜过一切”这就是我们致力于发明技术创新产品的原因。我们热爱我们的工作,”他解释说。

Reach Alpha 5是世界上最轻的水下五功能机械手。
该公司的机器人操纵器和抓手的独特卖点是尺寸。据保罗介绍,Reach Alpha 5是世界上最小的ROV机械手。蜷缩时,只有~ 23 x15x4cm (~ 9 x6x1.5-inches)——~ 58厘米(~ 23英寸)在充分扩展动态范围的~ 40厘米(约16英寸)。臂能承受2kg(~2磅)的重量,额定轴向载荷100kg(~220磅)。末端执行器闭合力约为600N。该设备可在300米(近1000英尺)深的水下作业。
作为任何ROV的可用附件,Reach Alpha 5是一种全电动装置,运行电压为18-30 VDC。该系统通过标准RS232/RS485协议快速且易于集成。该装置提供泄漏检测,以便在车辆发射前安心。可互换的末端执行器包括标准钳夹以及四爪,特别是机械臂、针头夹爪、软夹爪、平行夹爪和绳索切割机夹爪。这些装置主要由硬质阳极氧化铝制成。手臂和末端执行器都可以由不锈钢制成,以适应更恶劣的环境和需要增加强度的地方。
Reach Alpha 5是由maxon DCX 16mm电机和行星齿轮.电机是集成在一个并排的安排,以便他们能够在两个方向有效地驱动。一个内部设计的控制器适合之间的电机,以保持紧凑的安排。螺旋形齿轮组件,也在内部设计,作为最终的驱动元件。系统的反馈由内置的霍尔效应绝对位置编码器提供。“对于扭矩更高的接头,我们使用高扭矩变速箱,因为它们增加了负载能力。对于其他接头,如抓取器和直列旋转电机,标准DCX组件就足够了。
“因为我们在内部为我们的产品开发了硬件、固件和软件,所以我们能够为客户提供更高级别的优化、可维护性和支持,”Paul说。该公司面临的最大挑战是将产品从原型开发到生产阶段。为了在生产中提供客户所需的一致性、过程能力和可重复性,每次都要做到完美是必不可少的。正因为如此,Blueprint Lab认为maxon的主要优势之一是用于定制电机的在线配置器-11天内完成生产,客户可全天候订购电机,然后根据市场需求按生产水平批量交付产品。
maxon DCX程序包括电机,提供高功率密度,高效率和平稳运行的电机线。电机可在线配置尺寸从6mm到35mm。客户可以选择贵金属或石墨刷,球或烧结轴承,以及更多在一个包含或无框包装。maxon允许用户根据各自的规格配置和组合直流或无刷直流电机、行星齿轮头和传感器。通过不同世代的产品,电机和传动比的变化,更好地满足客户的要求,提高了稳健性。Paul表示:“DCX系列无需任何机械设计,即可实现这些无缝变化。
例如,在执行器的开发阶段,该公司可能会在网上订购多达20种电机品种,然后才确定正确的产品。这实际上为公司节省了资金,因为研究时间要贵得多。另外,它允许Blueprint在选择之前测试所有可用选项。

maxon的DCX 16mm电机用于整个Reach Alpha 5机械手。
在与马克森的比安卡·布劳恩(Bianca Braun)和布雷特·莫图姆(Brett Motum)的头脑风暴会议上,提出了其他想法。在会议期间,Paul和他的团队将maxon控制器作为主题。该公司最初的一个愿望是合并maxon的ESCON伺服放大器的精简版本,以适应电机直径。谈话进一步转向工程师可以配置控制器的方法。设计者将从电机控制器硬件中已有的功能中进行选择,然后在线配置控制器的形状。“马克森对新思想的开放性很重要,”保罗说。
该公司的机器人机械手大多应用在难以触及或危险的位置。这些装置用于rov上进行搜索和回收作业,对石油和天然气作业进行海上基础设施检查,为海洋科学研究收集样本,以及在军事和民用应急人员的特别回收行动中。除了在海洋下进行研究外,Reach Alpha 5还可以用于警察和军事行动,如炸弹处理机器人,以及石化和核操作的近距离视觉检查。
Reach Alpha 5内部核心技术的建立为Blueprint Lab提供了比其他公司更强大的技术优势,同时这些公司也扩展到更广阔的市场,如核、石化、陆地和航空航天应用。“我们一直在考虑下一步的发展,”保罗解释道。例如,机器学习算法是该公司的一个热门话题,因为他们正在其最新产品中实施硬件,这将有助于引导他们进入人工智能的未来。
Blueprint Lab是一家具有前瞻性的、精通技术的公司,拥有20多名热爱自己工作的富有创造力的工程师。保罗承认,他希望看到更多女性工程师申请加入公司。他说:“如果能在澳大利亚看到更多的女性机电工程师,那就太好了。”“我们一直在寻找有活力的人,而目前机器人行业的女性毕业生实在太少。”
当你把合适的工程师和合适的产品组合在一起时,你能做的事情真是令人惊讶。Blueprint Lab的使命是将maxon马达等精密部件纳入其产品中。随着使用机械臂和手爪的各种远程操作车辆的增长,Blueprint Lab这样的公司在未来几年将有一席之地。
根据以下文件提交:maxon驱动