通过本案例可以了解●●

• 紧凑市售 (COTS) 高功率密度伺服驱动器如何帮助机器人在失重的，崎岖的环境中进行导航。

• 顶级伺服性能，先进的网络总线和可靠性，所有一切都在这个小巧的可进行PCB安装的封装里。

• 缩短开发时间，加快上市速度。

 背景●●

说到探索太阳系，火箭总是占据新闻的头版头条。但太空探索最重要的一个方面却更加接地气：表土，月球、火星、小行星、彗星甚至地球上可以找到的泥土和岩石的分解混合物。无机混合物可能含有宝贵的矿物质，而副产物可以用于支持当地据点和地球社区。难点在于找出在低重量或零重力环境下开采大量原料的方法。

机器要求●●

风化层先进的表面操作机器人系统 (RASSOR)-NASA 开发用于在低重力或零重力环境开采并运输表土的遥控移动机器人。RASSOR 为概念验证而设计，利用主要耐用的现成市售 (COTS) 组件打造，减少尺寸、重量和功耗。Bionetics（NASA 承包商）机器人工程师 Andrew J. Nick 表示：“我们努力找到满足我们严格重量和空间约束，能够在封装内读取多个传感器，同时无需我们大量研发的商业化产品。我们只需使用产品，将重点放在研究上。”

RASSOR 基于安装在移动机器人平台上的一对反向旋转滚筒。每个滚筒由一个伺服轴独立驱动，安装在独立控制的机器臂上，单个旋转轴安装在有轮移动机器人平台上。滚筒旋转与机器臂定位相结合，支持 RASSOR 执行先进定位和避开障碍物等特技。

平衡对向旋转滚筒的力，需要高精度反馈和复杂挖掘算法。复杂运动需要接头切换工作模式，例如速度和位置，以及接收反馈以允许接头协调工作。

运动控制解决方案●●

Gold Solo Whistle 驱动器

这个挖掘机包括总共 10 个运动轴：每个滚筒两个电机，每个臂两个电机，一对电机驱动底盘车轮。负载采用绝对式光学编码器，电机轴采用增量式光学编码器。

考虑到复杂程度和反馈量，NASA 需要驱动器层级的智能性。“RASSOR 不仅仅是‘回路驱动器’机器人”，Nick 表示。“我们需要的不仅仅是开关电机的基本驱动器。我们需要具有反馈和控制的智能电机。”

团队选择 Elmo Motion Control 的 Gold Solo Whistle 驱动器满足其需求。每个驱动器可以在电流模式、速度模式和位置模式下工作。PC 控制器通过 CANopen 发送基本运动要求。驱动器自行控制换向、电流调节、速度调节和位置回路。驱动器的内部轨迹发生器使用目标端点以及加速/减速及速度信息规划路径，定位负载。

驱动器提供极高功率密度，非常适合空间有限的 RASSOR。它们还适合工业应用，耐用性足以胜任应用的高冲击和振动。敷形镀膜还有助于防范可能进入壳体的粉尘。团队使用 Elmo 的驱动器调节与配置软件 Elmo Application Studio，微调反弹和其他干扰。

现在的解决方案：

自从帮助设计研发这款机器人后，Elmo 推出了新的解决方案和选择。

现在：

可以借助 Elmo 的 Platinum Maestro (PMAS) 运动控制器，通过中央 PLC 或计算机通过无线网络控制和操作系统。

应用程序可以用于 Gold Solo Twitter 伺服驱动器。

Elmo 独有的“R”型伺服驱动器可以提供更高持续电流 – 非常适合需要长时间高电流以越过障碍物的高惯性运动系统（如 AGV）。