TRINAMIC代理商 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng) 驅(qū)動(dòng)IC 深圳市智聯(lián)微電子有限公司當(dāng)電機(jī)控制技術(shù)可以作為人體的一部分時(shí)，所有組件尺寸和控制系統(tǒng)就必須要達(dá)到極致的可靠了。借助集成的FOC控制系統(tǒng)組件，在短時(shí)間內(nèi)就能完成第一條帶有兩個(gè)活動(dòng)關(guān)節(jié)的假肢腿——這正好可以趕上2016年蘇黎世Cybathlon。
因?yàn)楦鞣N原因而失去肢體顯然對人們的生活造成了巨大打擊。可悲的是，如今的假肢在代替自然肢體的能力上還是有所欠缺的，在這方面，我們還有很長的路要走。冰島制造商?ssur，作為主動(dòng)修復(fù)技術(shù)的市場領(lǐng)導(dǎo)者–目前正在借助德國制造商TRINAMIC Motion Control的集成驅(qū)動(dòng)控制組件，經(jīng)過團(tuán)隊(duì)的不懈努力，終于成功開發(fā)出了能夠進(jìn)行批量生產(chǎn)的第一條具有機(jī)動(dòng)膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)功能的修復(fù)腿。假肢的運(yùn)動(dòng)和控制越來越接近自然腿。同時(shí)，截肢者們不在需要重新學(xué)習(xí)走路了。?ssur的POWER KNEE已經(jīng)成為醫(yī)療假肢里新的行業(yè)標(biāo)桿，作為市場上第一個(gè)膝關(guān)節(jié)假肢，該假肢通過主動(dòng)馬達(dá)模仿自然肌肉的活動(dòng)，所以能夠很容易為上樓或斜坡提供充足和必要的動(dòng)力。
從胡克船長到鋼鐵俠
起床洗漱，下樓散步等，這種日常對于健康的人來說，是如此簡單的事情。但是，蘇黎世的瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH）希望能向世界展示，這些看起來簡單的日常任務(wù)，對于所有肢體有殘障的人士來說，有多困難。
因?yàn)楫?dāng)前的假肢與目前大眾所了解的的木制“釘腿”還是有很大差距的，所以使用它們的人仍然必須重新學(xué)習(xí)如何控制使用自己的“肢體”，或者因?yàn)闊o法改變假肢的不便從而改變自己的生活習(xí)慣。因此，“ Cybathlon”面臨的是如何在正常情況下進(jìn)行日常活動(dòng)的挑戰(zhàn)。
?ssur團(tuán)隊(duì)與Trinamic一起，通過完全機(jī)動(dòng)的義肢為膝蓋和踝關(guān)節(jié)提供動(dòng)力，但是，要達(dá)到Cybathlon的最后期限，就意味著該團(tuán)隊(duì)只有不到半年的時(shí)間來開發(fā)一種先進(jìn)，緊湊且可靠的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。
運(yùn)動(dòng)控制器作為身體的一部分
為了能夠利用各種級別的功能組件來替換各種關(guān)節(jié)并且能夠長期使用，控制系統(tǒng)必須是模塊化的。所有設(shè)計(jì)必須要能夠適用不同的電池電壓和功率等級；為此，需要將功能組件（即電機(jī)控制，傳感器和中央處理器（運(yùn)行生理運(yùn)動(dòng)AI））設(shè)計(jì)為單獨(dú)的組件，并且能它們安裝在很小的空間中。
“我們將提高人們的機(jī)動(dòng)性作為我們前進(jìn)的動(dòng)力。這使我們成為全球唯一一家為膝蓋以上截肢者制造電動(dòng)假肢的公司。將Trinamic作為電機(jī)和運(yùn)動(dòng)控制的合作伙伴將使我們的研究達(dá)到新的高度，機(jī)動(dòng)四肢將會(huì)更加無障礙?！?David Langlois（技術(shù)產(chǎn)品主管–?ssur的膝蓋）這樣說道。
專用斜坡控制器可加快開發(fā)速度
考慮到這些要求，并以及時(shí)為Cybathlon開發(fā)工作原型為目標(biāo)，Trinamic在不到5個(gè)月的時(shí)間內(nèi)開發(fā)了定制的電機(jī)控制系統(tǒng)。這是通過使用TMC4670專用控制器組件實(shí)現(xiàn)的，該組件通過取代所有面向磁場的控制或矢量控制來減輕微處理器的負(fù)擔(dān)。這樣就消除了與控制器固件開發(fā)相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)以及驗(yàn)證和測試通常所需的時(shí)間。控制參數(shù)只需要簡單地適應(yīng)電動(dòng)機(jī)和設(shè)備應(yīng)用的獨(dú)特要求即可。
“我們對Cybathlon感到非常興奮！將驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與人體融合在一起是Trinamic團(tuán)隊(duì)面臨的最終挑戰(zhàn)，同時(shí)這也是我們前進(jìn)的動(dòng)力，使我們能不斷發(fā)展和創(chuàng)新技術(shù)。?ssur是假肢行業(yè)的領(lǐng)先者，這種技術(shù)不僅能在假肢行業(yè)發(fā)揮作用，同時(shí)還適用于許多其他領(lǐng)域，例如機(jī)器人，醫(yī)療，甚至是消費(fèi)產(chǎn)品領(lǐng)域。”?Michael Randt在發(fā)言中表示（TRINAMIC運(yùn)動(dòng)控制首席執(zhí)行官）。
循環(huán)中的硬件驗(yàn)證
Trinamic的早期原型在正式使用前進(jìn)行了嚴(yán)格的測試，包括驗(yàn)證設(shè)備的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及并行開發(fā)的特殊機(jī)械部件。根據(jù)測試實(shí)驗(yàn)室中使用的最新POWER KNEE II獲得的經(jīng)驗(yàn)對負(fù)載周期進(jìn)行建模，可以在測試實(shí)驗(yàn)室中使用一對設(shè)備（由兩個(gè)打算在最終產(chǎn)品中使用的電動(dòng)機(jī)組成）對設(shè)備進(jìn)行仿真。
