機(jī)器人驅(qū)動技術(shù)課件

第七章機(jī)器人驅(qū)動技術(shù)DrivingTechnologyofIndustrialRobot

驅(qū)動方式:

電力驅(qū)動、

液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)動、新型驅(qū)動等。電力驅(qū)動比例越來越大大力量、防爆、精度不高場合——液壓及氣動§7－1液壓驅(qū)動應(yīng)用：簡易經(jīng)濟(jì)型、重型機(jī)器人。一、液壓系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)成熟，動力強(qiáng)，快速響應(yīng)，直接驅(qū)動，防爆，壓力高。力量大，上百公斤～7MPa。缺點(diǎn)：易漏油，油品清潔度要求。核心：電液伺服閥。工作原理：通過電——液轉(zhuǎn)換元件對液動機(jī)進(jìn)行方向、位置、速度控制。

產(chǎn)生與電流成比例關(guān)系的液流流量。該液流驅(qū)動油缸或油馬達(dá)運(yùn)動?！?－2氣壓驅(qū)動工作原理：與液壓驅(qū)動相似。用途：主要用于繼電接觸器或可編程控制器PLC控制的開環(huán)控制系統(tǒng)?！?－3電力驅(qū)動一、普通交流及直流電動機(jī)特點(diǎn)：輸出力及力矩大，控制性能差，慣性大，不易準(zhǔn)確定位，需減速傳動，成本低，維護(hù)使用方便，用于速度低、抓重大的專用機(jī)器人。1、三相交流電機(jī)（1）交流發(fā)電機(jī)——電刷（2）三相交流異步電動機(jī)（3）三相交流同步電動機(jī)——恒定轉(zhuǎn)速要求情況下2、直流電機(jī)（電動機(jī)可與發(fā)電機(jī)互換）直流發(fā)電機(jī)——整流子直流電機(jī)性能（與交流電機(jī)相比）同功率下，體積大、重量大，價格高啟動轉(zhuǎn)矩大調(diào)速性—A)改變磁通ΦB)改變外電壓U-需連續(xù)可調(diào)直流電源，C)改變電樞電阻R某相通電，產(chǎn)生磁場，轉(zhuǎn)子總是試圖轉(zhuǎn)到磁阻最小處。圖8-15每步轉(zhuǎn)30°。

如果A相先通電，然后A、B再同時通電，電流相等則轉(zhuǎn)15°。2、伺服電機(jī)特點(diǎn)：（1）轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速大小及方向受控制繞組上信號電壓控制。（2）快速啟動與停止（細(xì)長，慣性?。＃?）無自轉(zhuǎn)，信號為零，立刻停轉(zhuǎn)。（1）直流伺服電機(jī)（應(yīng)用減少）——電刷原理：與直流電機(jī)相同。輸入電流（或電壓）連續(xù)可變。激磁回路轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速受輸入電流（電壓）信號控制。特點(diǎn)：成本低，機(jī)器人初期大量采用。電刷易產(chǎn)生火花，并對無線電設(shè)備干擾。正被交流伺服（無刷）電機(jī)取代。（2）交流伺服電機(jī)（逐步取代直流伺服電機(jī)）——無刷。90年代起，異軍突起。直流電機(jī)致命弱點(diǎn)——整流子。成本低廉機(jī)器人采用直流伺服電機(jī)。（3）舵機(jī)最簡單的舵機(jī)——直流電機(jī)＋180:1減速器。轉(zhuǎn)動范圍一般特定為60°，脈沖比例調(diào)制（PPM）。使用電機(jī)一定要研究電機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性！直流電機(jī)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和功率間的關(guān)系3、直接驅(qū)動伺服系統(tǒng)DD電機(jī)——直接驅(qū)動電機(jī)：電動機(jī)與負(fù)載直接耦合。無傳動裝置。傳統(tǒng)電機(jī)問題：①轉(zhuǎn)速高、轉(zhuǎn)矩低。因此需減速裝置進(jìn)行降速增矩。而低轉(zhuǎn)速電機(jī)磁極對數(shù)多，體積大，重量大，減速器是恒功率減速。②交流電機(jī)變頻調(diào)速或直流電機(jī)可控硅調(diào)速，通常是恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，亦即轉(zhuǎn)速下降后，轉(zhuǎn)矩恒定，不是恒功率。③絕大多數(shù)機(jī)器是要求低轉(zhuǎn)速、大轉(zhuǎn)矩。因此交流電機(jī)變頻調(diào)速或直流電機(jī)可控硅調(diào)速時，當(dāng)轉(zhuǎn)速很低時，工作狀況很差。

DD電機(jī)的研制關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)電機(jī)低速高轉(zhuǎn)矩化。直接驅(qū)動優(yōu)勢與缺點(diǎn)：省略減速傳動系統(tǒng)，機(jī)械效率提高，剛度增大，間隙消除，慣性減小