Met een groep studenten zijn we bezig met het ontwerpen en bouwen van een exoskelet voor mensen met een dwarslaesie. Zelf ben ik onderdeel van het Software & Control departement en zijn we momenteel bezig met het ontwerpen van de motor controller configuratie. We hebben een aantal eisen:
- De grootte van de controller is één van de belangrijkste eisen. We willen dat het exoskelet smal en klein is, dus dat geldt ook voor de controller. We willen dat de controller zo klein mogelijk is
- De motor controller moet werken met een brushless DC motor
- Een setpoint zal vanuit een microcontroller gestuurd worden naar de motor controller
- 2 of 3 absolute encoders zullen aangesloten moeten kunnen worden, dit hangt af van het ontwerp van de joints
*We gaan of positie of torque control gebruiken
*We hebben 1 encoder nodig voor de hoek van de motor en 1 voor de hoek van de joint. Er is een goede kans dat we Series Elastic Actuation gaan gebruiken en dan willen we de uitrekking in de veer kunnen meten. Daar hebben we dan 2 encoders voor nodig - Een continuous power output van ongeveer 700 tot 1200 Watt
We hadden wel een oplossing bedacht, zodat we wel meerdere encoders kunnen aansluiten. In ons exoskelet gaan we gebruik maken van een EtherCAT Master-Slave configuratie. De High-level control (state-machine e.d.) zal draaien op de EtherCAT Master en die zend joint angle setpoints. Ons idee is om een EtherCAT Slave als een soort van tweede controller te gebruiken, die de joint setpoints en de joint encoder waardes krijgt, vervolgens de motor setpoint berekent en stuurt naar een beschikbare motor controller, zoals de Elmo of de IOMI Pro. (figuur bijgevoegd)
Mijn vraag is: Is dit een goede oplossing? Zijn er nog andere oplossingen voor dit probleem? Zijn er misschien nog betere alternatieven voor een motor controller? Is het misschien een beter idee om zelf een motor controller te bouwen en programmeren? (Let wel, we hebben niet veel ervaring op dat gebied)
Alvast bedankt voor jullie antwoord!
Groetjes,
Nathan