《15歲,成為國寶級天才科學家》第291章 現在,達芬奇實驗組,由我接手了(2)

作者:制式希余·2小時前

肖宿說的真的能落地嗎?

坐在第四排中間的一箇中年工程師突然站了起來。

“肖教授,您好,我是做機械結構的。”

“您說的Des直接驅動,我理解大致思路是電機轉子和輸出軸同軸,省掉減速器。

可要是完全去掉了諧波減速器,關節的力矩密度要怎麼保證呢?

手術機器人的腕部關節空間是極其有限的,目前我們用的諧波減速器在相同體積下能提供的扭矩密度,是普通直驅電機的好幾倍。

如果換成直驅,電機的尺寸會不會大到放不進機械臂裡呢?”

他說完,旁邊幾個同樣是做機械設計的同事連連點頭。

理論再漂亮,裝不進去就是裝不進去。

肖宿轉過頭來看了他一眼,點了點頭。

“電機尺寸的問題,用傳統的方案確實是無解的,因為傳統永磁同步電機的扭矩密度受限於定子齒槽的磁路結構,而齒槽效應不僅產生力矩紋波,還限制了同一體積內有效磁通密度的上限。”

“但如果我們改用SO(3)群的正則表示重新排列定子繞組的空間分佈,電磁場在氣隙中的分佈會從離散的齒槽諧波變成連續的球面諧波。

這樣一來,同等體積下的有效磁通密度上限可以提高大約百分之四十。”

“換句話說,用相同的體積,直驅電機也可以達到諧波減速器級別的扭矩密度,而且還沒有柔輪遲滯,沒有回差,傳遞效率可以達到百分之百,而不是諧波減速器的百分之七十到八十。”

那個中年工程師張了張嘴,臉上露出一種好像聽懂了又好像什麼都沒聽到的複雜表情。

他沒完全跟上群論的推導細節,但他幹機械結構十幾年,能很明白肖宿接下來要做的。

在同樣的體積下,扭矩密度完全能達到,傳遞效率還可以提升到百分之百。

這簡直難以想象。

他慢慢坐下去,眼神里的困惑還帶著幾分難以置信的興奮。

還沒等眾人緩過神,第三排一個戴著黑框眼鏡的年輕工程師又舉手了。

看他胸口掛著的實習生工牌和稚嫩的面孔,應該是剛進公司不久的新人,膽子倒是不小。

“肖教授,我是工業設計組的,一直在跟機械臂的外觀和體量。”

“您剛才說成像部分把雙攝像頭去掉、換成光纖整合到鑷尖,那原來佔據腹腔鏡通道的那個龐大的成像模組就可以整個砍掉了,這樣一來,機械臂的末端執行器體積會縮小多少呢?

整個手術平臺的佔地面積會不會也跟著大幅縮小?還有,機械臂的外形,如果體積真能縮小那麼多,是不是可以不用現在這種吊塔式的笨重結構了?”

肖宿思考了一會兒,重造一個手術機器人的想法也是新出現的,理論方面都沒有問題,至於更細緻的外觀或者部件,他確實還沒想過。

“末端執行器的橫截面積大概能縮小到現有方案的百分之四十左右,成像模組砍掉之後,原來佔用的腹腔鏡通道可以完全釋放給其他手術器械,整臺手術的可操作空間是會得到明顯增加的。”

“至於機械臂的形態。”

他瞥了一眼會議桌旁邊那臺達芬奇原型機笨重的臺車式底座。

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