?智能機器人關(guān)節驅動(dòng)對微型直流電機的要求

智能機器人是通過(guò)各種微電機驅動(dòng)電機產(chǎn)生扭力與動(dòng)力，直接或間接的驅動(dòng)機器人的各種運動(dòng)執行機構。下面天孚微電機簡(jiǎn)單介紹智能機器人關(guān)節驅動(dòng)對微型直流電機的要求。

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智能機器人關(guān)節驅動(dòng)電機要求有較大功率質(zhì)量比與扭矩慣量比、高啟動(dòng)轉矩、低慣量與較寬廣且平滑的調速范圍，尤其是機器人執行器應采用體積與質(zhì)量更小的微型電機，特別是要求快速響應時(shí)微型直流電機需要具有較高的可靠性與穩定性，且具有較大的短時(shí)過(guò)載能力。

1）快速性：微型直流電機從獲得指令信號到完成指令要求的工作狀態(tài)時(shí)間應短，響應指令信號的時(shí)間越短，系統的靈敏性越高，快速響應性能越好，一般是微型直流電機時(shí)間常數大小來(lái)說(shuō)明電機的快速響應性能；

2）啟動(dòng)轉矩慣量比大：智能機器人在驅動(dòng)負載狀態(tài)下，要求啟動(dòng)轉矩大、轉動(dòng)慣量??；

3）控制特性的連續性與直線(xiàn)性：隨著(zhù)控制信號的變化微型直流電機轉速可連續變化，有時(shí)需要轉速與控制信號成正比或近似成正比；

4）調速范圍寬：可使用于1：100~1000以上的調速范圍；

5）可在不同的條件下運轉：如頻繁的正反向、加減速運行，可在短時(shí)間內承受過(guò)載。

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高啟動(dòng)轉矩、大轉矩、低慣量的微型直流電機在智能機器人中應用廣泛，一般采用位置閉環(huán)控制，應用在高精度、高速度的機器人驅動(dòng)系統中。而步進(jìn)電機驅動(dòng)系統多用于對精度、速度要求不高的小型簡(jiǎn)易機器人開(kāi)環(huán)系統中。

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智能機器人驅動(dòng)電機可分為以下幾種

1）交流伺服電機，包括同步交流伺服電機與反應式電機等，一般在工業(yè)機器人中應用廣泛；

2）微型直流電機，包括有刷直流電機、無(wú)刷電機、空心杯電機等，在小型智能機器人中應用廣泛；

3）步進(jìn)電動(dòng)機，包括永磁感應步進(jìn)電動(dòng)機。

微型直流電機可與位置與速度檢測器、減速機組合使用，智能機器人驅動(dòng)要求傳動(dòng)系統間隙小、剛度大、輸出扭矩高及減速比大。

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常用的微型直流電機減速機構

1）RV減速機；

2）諧波減速機；

3）擺線(xiàn)針輪減速機；

4）行星齒輪減速機；

5）無(wú)側隙減速機；

6）蝸輪減速機；

7）滾珠絲杠機；

8）金屬帶/齒形減速機；

9）球減速機。

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智能機器人微型直流電機調速方式可采用脈寬調制，通過(guò)改變脈沖寬度來(lái)改變輸入電壓來(lái)改變微電機的轉速，這種調速方式具有調速范圍寬、低速特性好、響應快、效率高、過(guò)載能力強等優(yōu)點(diǎn)。

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