2.電機伺服關(guān)鍵技術(shù)
(1)電機
①輕量化
對機器人來說,電機的尺寸和重量非常敏感,通過高磁性材料優(yōu)化、一體化優(yōu)化設(shè)計、加工裝配工藝優(yōu)化等技術(shù)的研究,提高伺服電機的效率,減小電機空間尺寸和降低電機重量,是機器人電機的關(guān)鍵技術(shù)之一。 [5]
②高速
在減速比不能較大調(diào)整的情況,電機的最高轉(zhuǎn)速則直接影響著機器人的末端速度和工作節(jié)拍;而且速比太低會影響電機的慣量匹配,因此提高電機的最高轉(zhuǎn)速也是機器人電機的關(guān)鍵技術(shù)之一。 [5]
③直驅(qū)、中空
隨著協(xié)作機器人的不斷成熟和推廣,機器人結(jié)構(gòu)的輕量化、緊湊化要求提高,發(fā)展高力矩直接驅(qū)動電機、盤式中空電機等機器人專用電機也是未來的趨勢。 [5]
(2)伺服
①快速響應(yīng),精確定位
伺服的響應(yīng)時間直接影響到機器人的快速起停效果,影響機器人的工作效率和節(jié)拍。 [5]
②無傳感器方式實現(xiàn)彈性碰撞
安全性是衡量機器人性能的一個重要指標(biāo)。加入力或力矩傳感器會使結(jié)構(gòu)更復(fù)雜,成本更高,基于編碼器、電機電流耦合關(guān)系的無傳感彈性碰撞技術(shù),可以在不改變本體結(jié)構(gòu),不增加本體成本的條件下,在一定程度上提高機器人的安全性。 [5]
③驅(qū)動多合一、驅(qū)控一體。
驅(qū)動多合一,多核CPU多軸驅(qū)控一體化集成技術(shù),提高系統(tǒng)性能,降低驅(qū)動體積與成本。 [5]
④在線自適應(yīng)抖振抑制
工業(yè)機器人懸臂結(jié)構(gòu)極易在多軸聯(lián)動、重載及快速起停時引起抖動。機器人本體剛度要與電機伺服剛度參數(shù)相匹配,剛度過高,會造成振動,剛度過低會造成起停反應(yīng)緩慢。機器人在不同的位置和姿態(tài),以及在不同的工裝負載下剛度都不一樣,很難通過提前設(shè)置伺服剛度值能滿足所有工況的需求。在線自適應(yīng)抖振抑制技術(shù),提出免參數(shù)調(diào)試的智能控制策略,同時兼顧剛度匹配、抖振抑制的需求,可以抑制機器人末端抖動,提高末端定位精度。
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