机器人关节就是驱动装置吗？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-06-06 10:10 标签： 机器人常用的驱动方式有哪些

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河北新普智能科技有限公司

　　 河北新普智能科技有限公司（SMPO）是AGV驱动轮、AGV舵轮、AGV顶升旋转机构、机器人轮毂电机、机器人关节模组的专业生产厂家。 SMPO智能模组将外转子电机、伺服驱动器、精密减速机、编码器等高度集成在一个空间里，相对于传统同类型产品具有结构紧凑、转矩体积比高、高定位精度、高旋转精度、通用性强、安装维护简单等诸多优势。 SMPO智能模组广泛应用于AGV移动机器人、协作机器人、数控机床等领域。 我们可大批量配套供应标准产品，同事也可提供中小批量个性化产品的定制。 …

对于机器人手臂的运动来说，人们通常关注末端的运动，而末端运动乃是由各个关节的运动合成实现的。因而必须考虑手臂末端的位置、姿态与各个关节位移之间的关系。此外，手臂运动，不仅仅涉与末端从某个位置向另外一个位置的移动，有时也希望它能沿着特定的空间路径进行移动。为此，不仅要考虑手臂末端的位置，而且还必须顾与它的速度和加速度。若再进一步从控制的观点来看，机器人手臂是一个复杂的多变量非线性系统，各关节之间存在耦合，为了完成高精度运动，必须对相互的影响进行补偿。

1. 关节伺服和作业坐标伺服

表示，i q 是第i 个关节的位移，刚性臂的关节位移和末端位置、姿态之间

m r ∈?是某作业坐标系表示的m 维末端向量，当它表示三维空间内的位置姿态时，m=6。如式（1）所示，对刚性臂来说，由于各关节的位移完全决定了手臂末端的位置姿态，故如欲控制手臂运动，只要控制各关节的运动即可。

设刚性臂的运动方程式如下所示：

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　　工业机器人目前作为重要的以器代人生产工具，主要运动和工作都是由驱动系统控制的，而且作为工业机器人的主要动力源，驱动系统的选择就尤为重要，为此，洛阳圣瑞智能机器人小编这里为大家整理了几种常见工业机器人主要的驱动系统，以供大家参考。

　　一、电液伺服驱动系统

　　电液伺服驱动控制系统是由电气信号处理单元与液压功率输出单元组成的闭环控制系统。具有控制精度高、响应速度快、信号处理灵活、输出功率大、结构紧凑、功率质量比大等特点，在机器人驱动系统中得到广泛应用。

　　采用电液伺服系统的工业机器人，具有点位控制和连续轨迹控制功能，并具有防爆性能。电液伺服驱动的工业机器人所采用的电液转换和功率放大元件有电液伺服阀、电液比例阀等。电液伺服动力机构主要包括：电液伺服马达、电液伺服液压缸、电液步进马达、电液步进液压缸、液压回转伺服执行器等。
　　采用电液伺服驱动的工业机器人系统设计中，应注意伺服阀的布置，以使伺服阀与驱动器之间连接的管线距离短，以提高系统的动态响应。系统动力源压力以适中为宜（689～1379kPa），回油管以及油冷却器必须按一定的尺寸制造，以利热量散发，保护回路中的部件。

　　气动驱动系统是以压缩空气为工作介质，在控制元件的配合下，通过执行元件把压缩空气储存的能量转化为机械能的执行控制机构。气动驱动系统的优点在于构成简单、成本低、动作速度快、功率密度大、易与电子控制系统相结合；缺点是位置控制困难，执行元件的运动位置不能像电机驱动系统一样进行精确控制；操作使用不当或设备元件缺陷老化易发生漏气或爆炸。
　　气动驱动系统多用于：两位式或有限点位控制的工业机器人（如冲压机器人）中；作为装配机器人的气动夹具；用于点焊等较大型通用机器人的气动平衡中。

　　机器人电动伺服驱动系统是利用各种电动机产生的力矩和力，直接或间接地驱动机器人本体以获得机器人的各种运动的执行机构。要求有较大功率质量比和扭矩惯量比、高起动转矩、低惯量和较宽广且平滑的调速范围。伺服电动机必须具有较高的可靠性和稳定性，并且具有较大的短时过载能力。机器人末端执行器（手爪）应采用体积、质量尽可能小的电动机。

　　对关节驱动电机的主要要求：
　　2、起动转矩惯量比大；
　　3、控制特性的连续性和直线性；
　　5、体积小、质量小、轴向尺寸短；
　　6、可进行十分频繁的正反向和加减速运行，并能在短时间丙承受过载。
　　电动机驱动方式应用类型一般可分为直流伺服电动机驱动、交流伺服电动机驱动、步进电动机驱动等。在工业机器人中，交流伺服电动机、直流伺服电动机、直接驱动电动机(DD)都采用闭环控制，常用于位置精度和速度要求高的机器人中。
　　目前，一般负载1000N以下的工业机器人大多采用电伺服驱动系统。所采用的关节驱动电动机主要是AC伺服电动机，步进电动机和DC伺服电动机。交流伺服电动机由于采用电子换向，无换向火花，在易燃易爆环境中得到了广泛使用。步进电动机主要适于开环控制系统，一般用于位置和速度精度要求不高的环境。

　　常见工业机器人主要的驱动系统就是以上三种，而随着机器人控制技术的不断发展，电动驱动系统越来越受到广泛的应用，尤其像爬壁机器人这种较小型的特种机器人，大都都是采用电动驱动的方式。洛阳圣瑞智能机器人有限公司作为国家高新技术企业，参与了《工业机器人特殊气候可靠性和测试方法》等多项国家机器人标准的制定，主要生产有永磁吸附爬壁机器人等特种机器人，且已广泛用于各地船舶、油罐、风电塔筒等高空除锈、喷漆、检测作业，如有需要可以在我们的网站留言，或者拨打客服电话进行详细咨询。

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