小型机器人是开源领域的一个大数字

KUKA youBot是一个小型移动机器人，它被设计为一个开源平台，用于科学研究和培训。该机器人由一个移动平台和一个机械臂组成。这两种元件都是由maxon电机驱动系统驱动的。

对于机器人学生来说，一步一步地教会机器人一些东西，并讨论他们自己编写的程序，可能是一个迷人的学习机会和令人兴奋的挑战。总部位于奥格斯堡的KUKA公司基于这一理念开发了youBot机器人(以支持科学研究和培训)。该移动机械手采用开源软件控制，具有全向基座和五个自由度的机器人力学。推出市场仅仅两年，它就已经成为移动操控领域研究和培训的参考平台。在全球范围内，KUKA主要以工业机器人制造商而闻名。通过youBot机器人，KUKA为机器人研究创建了一个开源参考平台，使开发人员、研究人员和学生能够编写自己的控制和应用软件。例如，组装宜家的桌子，或者在“未来的工厂”运输小型载重工具和部件。

KUKA youBot由一个底盘组成，可以通过安装在底盘上的一个或两个机械臂进行全方位移动。一个工业PC和电池已经集成到底盘。通过EtherCAT，工业PC与9个驱动器进行实时通信(1毫秒周期)，这些驱动器可以通过电流控制、速度控制和位置控制进行操作。机器人平台和手臂也可以相互独立使用。youBot的底盘只有53厘米长，36厘米宽，大约11厘米高，靠四个Mecanum车轮移动。这些特殊的轮子在圆周上以45°的角度安装在轮子的平面上，使youBot能够在任何给定的时间结合任何平移和旋转运动。这使得全向运动成为可能，包括横向和对角运动。

机器人的手臂长约66厘米，安装在平台上。手臂末端的两指夹持器允许机器人移动长度达70毫米、重量达500克的物体。机械臂由五个关节组成，每个关节由maxon驱动系统驱动。在此应用中，使用了maxon电机的电机-齿轮-编码器组合。

特别开发的行星齿轮头，最大限度的运动自由
在youBot的可用空间是有限的，但几个发动机和行星齿轮头必须安装在手臂和底盘。解决方案是将这些部件直接集成到机械臂的关节中。maxon和KUKA共同开发了一种非常轻、精确和强大的特殊驱动器，允许关节围绕行星齿轮头旋转。

对于机械臂的关节，总共使用了5个无刷maxon平面电机(EC45平面，EC32平面)，并结合特殊的齿轮头和编码器。平台采用maxon电机的四台无刷EC 45平电机。无刷maxon EC 45平具有简单的设计，在紧凑的框架中具有高扭矩阻力。尽管它们的重量很轻，只有46克到110克，但扁平电机的输出功率为15到50瓦。为了测量关节角度，机械臂的关节连接到maxon位置编码器。

仍处于婴儿期的KUKA youBot已经可以被称为机器人研究和发展的里程碑。通过这种新方法，库卡面向研究市场，并与机器人社区接触，以支持技术转移。该机器人基于linux的开源概念让研究人员和科学家可以无限制地进行实验。