一臺(tái)能夠像蛇一樣活動(dòng)自如的機(jī)器人能夠窺探幾乎每一個(gè)隱藏的角落。人們要費(fèi)一番周折才能解決的問(wèn)題對(duì)于機(jī)器人而言根本不在話下。
無(wú)論是對(duì)于飛機(jī)組裝、核電站還是對(duì)于管道檢測(cè)：maxon電機(jī)為多節(jié)機(jī)器人蛇形手臂的精確動(dòng)作提供保證。
如同科幻小說(shuō)電影中那樣，蛇形機(jī)器人蜿蜒穿過(guò)一個(gè)狹窄的洞口。他的任務(wù)是：對(duì)一處難以進(jìn)入的位置進(jìn)行安全檢測(cè)并拍攝視頻。眾
多行業(yè)中非常狹小而危險(xiǎn)的區(qū)域無(wú)處不在。狹窄的空間不僅使人無(wú)法觸及，而且這些區(qū)域和空間內(nèi)存在的設(shè)備需要經(jīng)常檢測(cè)。位于英國(guó)布里斯托爾
(Bristol) 的OC Robotics以動(dòng)物界為原型開(kāi)發(fā)了“蛇形手臂機(jī)器人”。公司總經(jīng)理Rob
Buckingham同技術(shù)總監(jiān)Andrew Graham一起于2001年開(kāi)發(fā)了第一臺(tái)樣品。至今，蛇形機(jī)器人技術(shù)已得到不斷完善。這
家于1997年成立的公司制造專門(mén)適用于狹小場(chǎng)地和危險(xiǎn)環(huán)境的蛇形機(jī)器人。蛇形機(jī)器人采用非常狹長(zhǎng)而靈活的設(shè)計(jì)，可以輕松、靈
巧地穿過(guò)窄小的開(kāi)孔和軟性障礙物。
該機(jī)器人在諸如航空航天組裝、核能行業(yè)以及醫(yī)藥和安全領(lǐng)域中得到應(yīng)用。根據(jù)用戶的具體要求，公司可以提供各種不同長(zhǎng)度和直徑的蛇形手臂機(jī)器人。其
直徑的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格在40毫米至150毫米間不等，長(zhǎng)度為1米至3.25米。按照客戶的要求，長(zhǎng)度還可以加長(zhǎng)到10米，而
直徑可以加寬到12.5毫米。蛇形手臂的直徑是產(chǎn)品功能的關(guān)鍵。直徑越大、重量越大，對(duì)機(jī)器人的維護(hù)就會(huì)增加。
因此，每臺(tái)蛇形機(jī)器人會(huì)根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行量身定做。蛇形機(jī)器人的“頭部”還能配置各種不同的工具。OC
Robotics可以提供配有相應(yīng)照明的視頻檢測(cè)工具。無(wú)論是照相機(jī)、特種抓臂、還是切割金屬和水泥的激光（參見(jiàn)視頻）。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合，蛇
形機(jī)器人可以采用固定式或移動(dòng)式平臺(tái)，可以布置在工業(yè)機(jī)器人或吊車(chē)上。
尾隨而至
蛇形機(jī)器人能夠執(zhí)行一系列檢修和維護(hù)作業(yè)。作業(yè)期間，機(jī)器人不需要得到環(huán)境的直接支持。他可以在開(kāi)放空間內(nèi)自動(dòng)導(dǎo)向。機(jī)
器人由操作者通過(guò)一個(gè)專用軟件進(jìn)行操控，按照“尾隨”原理對(duì)蛇形手臂進(jìn)行控制。即通過(guò)手柄向舌頭發(fā)出指令，后面的關(guān)節(jié)則跟隨此規(guī)定路徑行動(dòng)。當(dāng)
操作者要避開(kāi)一個(gè)障礙物時(shí)，蛇形手臂的其他部分也會(huì)相應(yīng)繞開(kāi)。借助這一技術(shù)，人們?cè)谖ｋU(xiǎn)環(huán)境中的工作負(fù)擔(dān)到了極大緩解，但是并不可能完全代替，O
C Robotics的總經(jīng)理Rob Buckingham說(shuō)道。
靈活動(dòng)作所采用的無(wú)刷maxon DC電機(jī)
如同人類手臂中肌肉和關(guān)節(jié)通過(guò)肌腱來(lái)連接的方式那樣，蛇形機(jī)器人各個(gè)關(guān)節(jié)之間的連接也是通過(guò)這種肌腱連接方式由鋼纜來(lái)實(shí)現(xiàn)。蛇
形手臂內(nèi)部的每根鋼絲都與maxon電機(jī)連接。蛇形的完全動(dòng)作是通過(guò)電機(jī)將機(jī)械功率傳遞給蛇形手臂來(lái)實(shí)現(xiàn)。蛇
形手臂內(nèi)布有多個(gè)單獨(dú)的手臂連接關(guān)節(jié)。根據(jù)版本的不同，每只蛇形手臂內(nèi)安裝的maxon電機(jī)可多達(dá)50臺(tái)。這些電機(jī)并不直接位于手臂內(nèi)部，而
是裝于機(jī)器人底座的執(zhí)行器包內(nèi)。由于電機(jī)和電子部件能更容易觸及，且不會(huì)受暴露于危險(xiǎn)及狹窄環(huán)境，因此更具優(yōu)勢(shì)。電
機(jī)的另一個(gè)用途是與蛇形手臂頭部的不同工具匹配。頭部的1到2臺(tái)電機(jī)負(fù)責(zé)照相機(jī)或抓臂的動(dòng)作。
傳動(dòng)裝置最大的挑戰(zhàn)在于要能夠在緊湊的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中提供充足的強(qiáng)大動(dòng)力。因此，對(duì)于復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)合，要采用無(wú)刷maxon EC-max 30（
60 W ）型DC電機(jī)和陶瓷版GP 32型行星齒輪箱。
無(wú)刷設(shè)計(jì)大大提高了電子換向直流電機(jī) (EC) 的工作時(shí)間。maxon電機(jī)的核心部件是無(wú)刷繞組。這一特色使電機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)頓轉(zhuǎn)扭矩、高
效率其出色控制動(dòng)態(tài)等理化優(yōu)勢(shì)。電機(jī)在應(yīng)用到蛇形手臂前必須經(jīng)過(guò)特別修改。比如需要特別規(guī)格的電纜和定位孔。maxon
motor還要根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)合，修改使用的行星齒輪箱，并為制動(dòng)器開(kāi)發(fā)專用罩殼。OC Robotics的信條是：可靠的電機(jī)、良
好的客戶服務(wù)、出色的質(zhì)量、高效的功率密度是選擇maxon motor的決定因素。
