機器人對伺服電機和伺服驅(qū)動器的要求

時間：2020-01-05

機器人電動伺服驅(qū)動系統(tǒng)是利用各種電動機產(chǎn)生的力矩和力，直接或間接地驅(qū)動機器人本體以獲得機器人的各種運動的執(zhí)行機構(gòu)。

系統(tǒng)組合與產(chǎn)品要求

伺服電機

作為工業(yè)機器人**的關鍵零部件——伺服系統(tǒng)是以變頻技術(shù)基礎發(fā)展起來的產(chǎn)品，它通常由伺服電機以及伺服驅(qū)動器組成。伺服系統(tǒng)除了可以進行速度與轉(zhuǎn)矩控制外，還可以進行精確、快速、穩(wěn)定的位置控制。

對工業(yè)機器人關節(jié)驅(qū)動的電動機，要求有最大功率質(zhì)量比和扭矩慣量比、高起動轉(zhuǎn)矩、低慣量和較寬廣且平滑的調(diào)速范圍。特別是像機器人末端執(zhí)行器（手爪）應采用體積、質(zhì)量盡可能小的電動機，尤其是要求快速響應時，伺服電機必須具有較高的可靠性和穩(wěn)定性，并且具有較大的短時過載能力。這是伺服電機在工業(yè)機器人中應用的先決條件。

機器人對關節(jié)驅(qū)動電機的要求非常嚴格，首先就是快速響應性。電動機從獲得指令信號到完成指令所要求的工作狀態(tài)的時間應短。響應指令信號的時間愈短，電伺服系統(tǒng)的靈敏性愈高，快速響應性能愈好，一般是以伺服電動機的機電時間常數(shù)的大小來說明伺服電動機快速響應的性能。其次，起動轉(zhuǎn)矩慣量比大。在驅(qū)動負載的情況下，要求機器人的伺服電機的起動轉(zhuǎn)矩大，轉(zhuǎn)動慣量小。*三，控制特性的連續(xù)性和直線性，隨著控制信號的變化，電機的轉(zhuǎn)速能連續(xù)變化，有時還需轉(zhuǎn)速與控制信號成正比或近似成正比。隨后，調(diào)速范圍寬。能使用于1：1000～10000的調(diào)速范圍。當然，為了配合機器人的體形，伺服電機必須體積小、質(zhì)量小、軸向尺寸短。最后就是能經(jīng)受得起苛刻的運行條件，可進行十分頻繁的正反向和加減速運行，并能在短時間內(nèi)承受數(shù)倍過載。

伺服驅(qū)動器

交流伺服驅(qū)動器因其具有轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動慣量比高、無電刷及換向火花等優(yōu)點，在工業(yè)機器人中得到廣泛應用。一般情況下，同步式交流伺服驅(qū)動器通常采用電流型脈寬調(diào)制（PWM）相逆變器和具有電流環(huán)為內(nèi)環(huán)、速度環(huán)為外環(huán)的多閉環(huán)控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)對三相永磁同步伺服電機的電流控制。

詞條
詞條說明
三協(xié)交流伺服電機選型步驟
? 每種型號伺服電機的規(guī)格項內(nèi)均有額定轉(zhuǎn)矩、較大轉(zhuǎn)矩及電機慣量等參數(shù)，各參數(shù)與負載轉(zhuǎn)矩及負載慣量間必定有相關聯(lián)系存在，選用電機的輸出轉(zhuǎn)矩應符合負載機構(gòu)的運動條件要求，如加速度的快慢、機構(gòu)的重量、機構(gòu)的運動方式（水平、垂直、旋轉(zhuǎn)）等；運動條件伺服與電機輸出功率無直接關系，但是一般伺服電機輸出功率越高，相對輸出轉(zhuǎn)矩也會越高。因此，不但機構(gòu)重量會影響電機的選用，運動條件也會改變電機的選用。
宇鑫自動化：解讀2014伺服電機采購指南
? ?伺服產(chǎn)品主要用于對電機的速度、位移及傾轉(zhuǎn)角度進行控制，在不**業(yè)，伺服用于不同的機器，相關較終客戶也有區(qū)別。不過大多數(shù)伺服應用環(huán)境多為需要連續(xù)16~24小時不間斷工作的環(huán)境，因此要求伺服需接近“**”運行，對質(zhì)量的要求較高。同時，目前受**貿(mào)易總額銳減以及人民幣匯率上升等因素影響，中國的設備出口額總體上呈現(xiàn)下降趨勢，設備價格也在下降，因此設備廠商非常注重伺服的性價比，
三協(xié)伺服電機功率正確選擇
伺服電機可使控制速度，位置精度非常準確，可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。伺服電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號控制，并能快速反應，在自動控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具**電時間常數(shù)小、線性度高、始動電壓等特性，可把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電機兩大類三協(xié)伺服電機的功率，應根據(jù)生產(chǎn)機械所需要的功率來選擇，盡量使電機在額定負載下運行。選擇時應注意以下兩點
三協(xié)伺服電機淺談伺服驅(qū)動器的作用
深圳宇鑫自動化-三協(xié)伺服電機的工程師分析，在調(diào)節(jié)伺服電機及伺服驅(qū)動器時，只根據(jù)伺服電機的驅(qū)動電路，并不能決定直流伺服電機和交流伺服電機的位置。另外，雖然伺服電機的機理上具備了速度控制性，但是因為負載和摩擦，旋轉(zhuǎn)速度會隨之變化。伺服控制器的作用是，即便在負載變動和摩擦變動的系統(tǒng)中，也能使伺服電機運轉(zhuǎn)在目標位置或者目標旋轉(zhuǎn)速度上。