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工業(yè)機器人常用電機驅(qū)動系統(tǒng)

作者: DANBACH 時間:2017-03-10 來源:丹巴赫機器人
摘要:機器人電動伺服驅(qū)動系統(tǒng)是利用各種電動機產(chǎn)生的力矩和力,直接或間接地驅(qū)動機器人本體以獲得機器人的各種運動的執(zhí)行機構(gòu)。 工業(yè)機器人常用電機驅(qū)動系統(tǒng)的分類 對工業(yè)機器人關...

    機器人電動伺服驅(qū)動系統(tǒng)是利用各種電動機產(chǎn)生的力矩和力,直接或間接地驅(qū)動機器人本體以獲得機器人的各種運動的執(zhí)行機構(gòu)。
工業(yè)機器人常用電機驅(qū)動系統(tǒng)的分類
  對工業(yè)機器人關節(jié)驅(qū)動的電動機,要求有大功率質(zhì)量比和扭矩慣量比、高起動轉(zhuǎn)矩、低慣量和較寬廣且平滑的調(diào)速范圍。特別是像機器人末端執(zhí)行器(手爪)應采用體積、質(zhì)量盡可能小的電動機,尤其是要求快速響應時,伺服電動機必須具有較高的可靠性和穩(wěn)定性,并且具有較大的短時過載能力。這是伺服電動機在工業(yè)機器人中應用的先決條件。
  機器人對關節(jié)驅(qū)動電機的主要要求規(guī)納如下
  1、快速性
  電動機從獲得指令信號到完成指令所要求的工作狀態(tài)的時間應短。響應指令信號的時間愈短,電伺服系統(tǒng)的靈敏性愈高,快速響應性能愈好,般是以伺服電動機的機電時間常數(shù)的大小來說明伺服電動機快速響應的性能。
  2、起動轉(zhuǎn)矩慣量比大
  在驅(qū)動負載的情況下,要求機器人的伺服電動機的起動轉(zhuǎn)矩大,轉(zhuǎn)動慣量小。
  3、控制特性的連續(xù)性和直線性,隨著控制信號的變化,電動機的轉(zhuǎn)速能連續(xù)變化,有時還需轉(zhuǎn)速與控制信號成正比或近似成正比。
  4、調(diào)速范圍寬。
  能使用于1:1000~10000的調(diào)速范圍。
  5、體積小、質(zhì)量小、軸向尺寸短。
  6、能經(jīng)受得起苛刻的運行條件,可進行十分頻繁的正反向和加減速運行,并能在短時間內(nèi)承受過載。
  目前,由于高起動轉(zhuǎn)矩、大轉(zhuǎn)矩、低慣量的交、直流伺服電動機在工業(yè)機器人中得到廣泛應用,般負載1000N(相當100kgf)以下的工業(yè)機器人大多采用電伺服驅(qū)動系統(tǒng)。所采用的關節(jié)驅(qū)動電動機主要是AC伺服電動機,步進電動機和DC伺服電動機。其中,交流伺服電動機、直流伺服電動機、直接驅(qū)動電動機(DD)均采用位置閉環(huán)控制,般應用于高精度、高速度的機器人驅(qū)動系統(tǒng)中。步進電動機驅(qū)動系統(tǒng)多適用于對精度、速度要求不高的小型簡易機器人開環(huán)系統(tǒng)中。交流伺服電動機由于采用電子換向,無換向火花,在易燃易爆環(huán)境中得到了廣泛的使用。機器人關節(jié)驅(qū)動電動機的功率范圍般為0.1~10kW。工業(yè)機器人驅(qū)動系統(tǒng)中所采用的電動機。

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