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      伺服電機在機器人行業的應用

      發布時間:2021-12-07 14:15:34  瀏覽次數:564

        伺服電機用于驅動機器人的關節,要求是要有最大功率質量比和扭矩慣量比、高啟動轉矩、低慣量和較寬廣且平滑的調速范圍。特別是像機器人末端執行器(手爪)應采用體積、質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,并且有較大的短時過載能力。

        工業機器人電動伺服系統的一般結構為三個閉環控制,即電流環、速度環和位置環。一般情況下,對于交流伺服驅動器,可通過對其內部功能參數進行人工設定而實現位置控制、速度控制、轉矩控制等多種功能。

        為了提高工業生產的靈活性,機器人正變得越來越輕,同時為了保證機器人的動態和精度,高功率密度伺服電機至關重要;在精加工作業領域,機器人甚至需要人手所具備的柔順性,要求電機能以“罐頭”大小實現高性能,提高生產質量和效率并保證操作員安全;在醫用機器人領域,為了讓機器人幫助患者早日恢復健康,對電機穩定性和可靠性提出了至高要求。


        機器人對伺服電機的高要求主要有以下方面:

        1、要求伺服電機具有快速響應性。電機從獲得指令信號到完成指令所要求的工作狀態的時間應短。響應指令信號的時間愈短,電伺服系統的靈敏性愈高,快速響應性能愈好,一般是以伺服  電機的機電時間常數的大小來說明伺服電機快速響應的性能。

        2、伺服電機的起動轉矩慣量比要大。在驅動負載的情況下,要求機器人的伺服電機的起動轉矩大,轉動慣量小。

        3、伺服電機要具有控制特性的連續性和直線性,隨著控制信號的變化,電機的轉速能連續變化,有時還需轉速與控制信號成正比或近似成正比。

        4、為了配合機器人的體形,伺服電機必須體積小、質量小、軸向尺寸短。

        5、能經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,并能在短時間內承受數倍過載。交流伺服驅動器因其具有轉矩轉動慣量比高、無電刷及換向火花等優點,在工業機器人中得到廣泛應用


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