Auteurs: Pablo Lopez Garcia, Elias Saerens, Stein Crispel, Anand Varadharajan, Dirk Lefeber, Tom Verstraten

Abstract

Mensgerichte robotica heeft als doel robotische apparaten te gebruiken om ons leven te verbeteren. Alleen al in Europa leven ongeveer 650.000 mensen met ledemaatamputaties, hebben 40 miljoen mensen banen met een hoog risico op lumbale letsels, en zijn 40 miljoen mensen 80 jaar of ouder. Wereldwijd zouden actieve prothesen, exoskeletten en servicerobots kunnen helpen het leven van deze mensen te verbeteren. De adoptie ervan wordt echter helaas sterk belemmerd door technologische beperkingen in de actuatoren die deze apparaten aandrijven.

Terugdrijfbaarheid karakteriseert het vermogen van een actuator om aangedreven te worden vanaf de lastzijde, en het is een cruciale eigenschap om capabele mensgerichte robotapparaten mogelijk te maken. In dit artikel beschrijven we de onderliggende factoren die de terugdrijfbaarheid van actuatoren in de robotica bepalen en onderzoeken we geschikte schaallwetten om te begrijpen hoe deze factoren worden beïnvloed door de keuze van motor en tandwielkast en de specifieke operationele cyclus van een robotisch apparaat. Deze analyse onthult de complexiteit en de uitdagingen om dit complexe fenomeen nauwkeurig te modelleren en te voorspellen, wat in tegenspraak is met een wijdverspreide hypothese in de robotica-gemeenschap die overbrengingen met een lage verhouding beschouwt als de beste strategie om terugdrijfbare, lichtgewicht actuatoren te bouwen.