驱动装置

驱动装置相当于机器人的“肌肉”与“筋络”,向机械结构系统各部件提供动力。有些机器人通过减速器、同步带、齿轮等机械传动机构进行间接 驱动,也有些机器人由驱动器直接驱动。根据驱动源的不同,驱动方式可分为3种,即电气驱动、液压驱动、气压驱动。目前,工业机器人大多数 采用电气驱动,而其中应用最广的是交流伺服电动机。

特点

驱动方式

输出力 控制性能 维修使用 结构体积 使用范围 制造成本
电气驱动 输出力较小 容易与CPU连接,控制性能好,相应快,可精确定位,但控制系统复杂 维修使用较复杂 需要减速装置,体积较小 高性能、运动轨迹要求严格的机器人 成本较高
液压驱动 压力高,可获得大的输出力 油液不可压缩,压力、流量均容易控制,可无极调速,反应灵敏,可实现连续轨迹控制 维修方便,液体对温度变化敏感,油液泄露易着火 在输出力相同的情况下,体积比气压驱动方式小 中、小型及重型机器人 液压元件成本较高,管路比较复杂
气压驱动 气体压力低,输出力较小,如需输出力大时,其结构尺寸过大 可高速运行,冲击较严重精确定位困难;气体压缩性大,阻尼效果差,低速不易控制,不易与CPU连接 维修简单,能在高温、粉尘等恶劣环境中使用,泄露无影响 体积较大 中、小型机器人 结构简单,工件介质来源方便,成本低

伺服电动机是在伺服控制系统中控制机械元件运转的电动机。它可以将电信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。

在工业机器人系统中,伺服电动机用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴的角位移或角速度输出。它分为直流和交流伺服电动机两大类。

目前大部分工业机器人操作机的每一个关节均采用一个交流伺服电动机驱动。本书若没特别指出,伺服电动机一般指交流伺服电动机。