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工業(yè)機器人的電動傳動裝置介紹及其根本性的特點

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作者:JZ Editor來源:JZ Robot網址:http://www.gzfc168.cn/h-nd-189.html

  在不久前電動傳動的機器人還是為數不多的,并且大部分機器人具有氣動或液壓傳動裝置。但是,正像前面已指出的那樣,近幾年來電動傳動的工業(yè)機器人機械手的數量很快增多。這首先是與機電式機器人有一些根本性的優(yōu)點有關,如易于安裝和調整,使用方便,不需要管道,工作時噪聲水平低等等。


  在不久前,由于沒有相應的專用電動機,機電式機器人的發(fā)展還是受到限制的。可是這一空白逐漸地給填補上了。這是因為研制出了參數有很好改進的電動機,例如過載能力高的電動機,轉子轉動慣量小的電動機,以及研制出了新型原理的電動機,如圓柱形轉子或圓盤式的印刷電動機,光滑轉子電動機,直線運動電動機等。


  工業(yè)機器人既可采用離散作用,又可采用連續(xù)作用的電動傳動裝置。點位控制的以及按循環(huán)控制的機器人采用離散作用的電動傳動裝置,它的原理圖如圖1所示。在這里為保證在給定點上定位,速度是按離散式(有級的)進行控制。在最簡單情況下,這可以是繼電方式控制的電動機。此時最常用的是交流電動機,而用起動器或繼電器作為功率放大器。


電動傳動裝置


電動傳動裝置


  通常用如下方法實現變速;

  (1)當使用直流電動機時,采用在點樞回路中串入降壓電阻方法變速;

  (2)當使用交流電動機時,采用切斷某對磁極的方法或轉接到其它電動機的方法變速。


  用彈簧阻尼器或各種形式的制動器制動。


  在輪廓控制中,要求連續(xù)地控制傳動裝置的位移和速度。在這種傳動裝置中,和連續(xù)作用電機一樣,步進電機也同樣得到了應用。步進電機能保證定位精度為一個步距,而相應的速度精度為單位時間內的一個步距。由于步距很小,步進電機傳動的精度實際上與連續(xù)作用傳動的精度相當。


  在工業(yè)機器人中采用電動傳動裝置有一些根本性的特點。**個特點是,和所有的工業(yè)機器人的傳動裝置一樣,機器人在因機器人機械手形狀變化而使負載強烈變化的條件下工作,這就導致對電動傳動裝置的剛度有一定的要求,所以工業(yè)機器人的電傳動裝置通常要有,例如說,單獨的速度穩(wěn)定回路。在此種情況下常常是用直流測速發(fā)電機作為速度傳感器。


  工業(yè)機器人傳動裝置工作狀態(tài)的第二個特點是,歸算到輸出軸上的負載轉動慣量變化非常大(甚至可達幾十倍),而且這種變化還和機械手的各環(huán)節(jié)的相應位置的變化有關。既然上述的變化是直接發(fā)生在由傳動裝置完成的程序運動的過程中,那么對傳動裝置的動態(tài)特性也應提出相應的要求。


  工業(yè)機器人的電動傳動裝置的第三個特點是,在實現移動中必須保證無振動,及無超調,為的是方式機械手對服務設備和生產裝置產生沖擊。


  有感覺的機器人采用電動傳動裝置時,除上述要求外,還附加有許多特殊要求。這些要求首先是因為必須實現更復雜的和靈活的控制算法。其中包括改變機械特性,改變啟動制動狀態(tài),按外界環(huán)境的信息來控制作用力,等等。這在特殊情況下更為必要,例如當完成一連串的裝配工序時,對易碎的物品進行操縱時,和需要由機械手的協(xié)調動作來完成要求的坐標控制工序時。實現上述各種控制,通常通過控制裝置來改變機器人機械手各運動自由度的傳動來實現。


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