玄智格斗机器人丨深海巨鲨钢齿的黑科技奥秘随着竞技格斗机器人近年的发

随着竞技格斗机器人近年的发展，在全世界范围内目前已然相继出现了一系列从蚁量级（200g）到重量级（110kg）的机器人竞赛，而深海巨鲨作为一个体重110kg的竖转竞技格斗机器人，具有超强的攻击力与防护能力，也在中国上海2019年举办的重量级全球竞技格斗机器人赛事中斩获了冠军。

文章图片

文章图片
玄智团队与深海巨鲨
“深海巨鲨”中作为国内首个在重量级赛事中斩获冠军的“中国造”竞技格斗机器人，在技术实力上不容小觑。深海巨鲨身上，有着大量涉及军工与航天的黑科技，掀开厚厚的“保密”的面纱，是一群哈工大青年们在实验室中细心打磨出的技术成果。
那么就让我们一起从“深海巨鲨”的机身、防护系统、武器系统、控制系统等各方面的细节中来了解“世界冠军的自我修养” 。首先这一期我们来说一说深海巨鲨的武器系统。

文章图片

文章图片
深海巨鲨
制作竞技格斗机器人，武器电机其实最好是用无刷电机。竞技格斗机器人重量和内部空间的把控极其重要，需要以更小的重量和空间，最大化武器的旋转所需要的能量。一般有刷电机的工作效率，电能转化成动能的效率比较低，但是无刷电机的效率要高出很多。除此之外，无刷电机换向并不是靠电刷，而是通过电驱动换向，因此其转速会比有刷电机转速快很多，而且无刷电机本身转矩也比有刷电机大。那结合这几个突出优势，无刷电机在竞技格斗机器人的武器制作当中，尤为首选。

文章图片

文章图片
有刷电机

文章图片

文章图片
【玄智格斗机器人丨深海巨鲨钢齿的黑科技奥秘】无刷电机

文章图片

文章图片
深海巨鲨在设计第一个方案中采用了高速小扭矩的无刷电机，该电机转动速度很高，满功率状态下转动速度也较高，但是无刷电机启动性能很差，启动过程中由于电流很大，会对电池、电调以及电机都造成较大的损伤。而在实际的战斗过程中，在连续的攻击碰撞过程中，会需要多次的连续启动武器，就会出现整套武器系统连续启动过热的情况。因此在深海巨鲨测试中出现了连续烧毁电调的问题，最终因为电调容易持续过载，易于损坏，放弃了该设计方案，采用了优耐特电机单独驱动转鼓的方式。

文章图片

文章图片
无刷电调烧毁导致的整车起火
在最终测试中，优耐特电机驱动的武器在启动速度方面也确实出现了过慢而无法抓住有效的进攻时机的问题。但是稳定性较高，在多次的攻击与碰撞中没有出现稳定性问题。而深海巨鲨就采用了自主设计的强磁大功率无刷电机作为武器的动力来源。

文章图片

文章图片
在重量级的竞技格斗机器人竞赛中由于重量的限制和对破坏力的追求，一般会采用能力密度超高的强磁大功率无刷电机，因此其配套的大功率无刷直流伺服系统，需要保证格斗机器人的高性能武器和高灵敏度的运动方案使用过程中的稳定性。同时竞技格斗机器人又需要在竞赛过程中能够快速完成武器蓄能，重量级竞技格斗机器人的电流冲击峰值最高能达到1600A 。深海巨鲨采用的大功率无刷直流伺服系统有着极高的稳定性，而同时在研发方向上也实现了高压化,可无级调速,并实现转速的自检测等功能。