工业机器人驱动系统

1、工业机器人驱动系统工业机器人驱动系统，按动力源可分为液压驱动、气动驱动和电动驱动三种基本驱 动类型。根据需要，可采用由这三种基本驱动类型的一种，或合成邸动系统。这三种基 本W动系统的主要特点见下表。内容驱动方式液压驱动气动驱动电动驱动输出功 率很大，压力范围为,250 140N/cm大,压力范围为4860N/cmf，最大可、.2达 100N/cm较大控制性 能利用液体的小可 压缩性，控制精度较 高，输出功率大，可 无级调速，反应灵 敏，可实现连续轨迹 控制气体压缩性人,精 度低，阻尼效果差， 低速不易控制，难以 实现高速、高精度的 连续轨迹控制控制精度高，功率 较大,能精确定位， 反应灵敏，可

2、实现局 速、高精度的连续轨 迹控制，伺服特性好， 控制系统复杂响应速 度很高较局很高结构性能及体积结构适当，执行机 构可标准化、模拟 化，易实现直接驱 动。功率/质量比大， 体积小，结构紧凑， 密封问题较大结构适当，执行机 构可标准化、模拟 化，易实现直接驱 动。功率/质量比大， 体积小，结构紧凑，密封1可题较小伺服电动机易丁标 准化，结构性能好， 噪声低，电动机一般 需配置减速装置，除 DD电动机外，难以直 接驱动，结构紧凑， 无密封问题安全性防爆性能较好，用 液压油作传动介质， 在一定条件下有火 灾危险防爆性能好，高丁 1000kPa（10 个大气 压）时应注意设备的 抗压性设备自身无爆炸

3、和 火灾危险，直流有刷 电动机换向时有火 花，对环境的防爆性 能较差对环境的影响液压系统易漏油， 对环境有污染排气时有噪声无在工业 机器人 中应用 范围适用丁重载、低速 驱动，电液伺服系统 适用丁喷涂机器人、 点焊机器人和托运 机器人适用丁中小负载 驱动、精度要求较低 的有限点位程序控 制机器人，如冲压机 器人本体的气动平 衡及装配机器人气适用丁中小负载、 要求具有较高的位置 控制精度和轨迹控制 精度、速度较局的机 器人,如AC伺服喷涂 机器人、点焊机器人、动火具弧焊机器人、装配机器人等成木液压兀件成本较 高成木低成木局维修及 使用方便，但油液对环 境温度有一定要求方便较复杂2.电动驱动系统及

4、其控制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。对工业机器人关节驱动的电动机，要求有最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。特别是像机器人末端执行器（手爪）保用体积、 质量尽可能小的电动机，尤其是要求快速响应时，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。这也司服电动机E业"人中应用的先决条件。目前，由丁高起动转矩、大转矩、低惯量的交、直流伺服电动机E业机器人中得 至广泛应用，一般负载1000N相当100kg。以下的工业"人大多采用电伺服驱动

5、系统。 所采用的关节驱动电动机主要是AC司服电动机，步进电动柑日DC司服电动机。其中，交 流伺服电动机、直流伺服电动机、直接驱动电动机（DD均采用位置闭环控制，一般应用 于高精度、高速度的机器人驱动系统中。步进电动郴区动系统多适用于对精度、速度要求 不高的叩简易机器人开环系统中。交流伺服电动机由于采用电子换向，无换向火花，在 易燃易爆环境中得至叮广泛的使用。机器人关节驱动电动机的功率范围一般为0.110kW电驱动的控制方法有两种：一种是通过改变电机的电流来控制机器人手臂的力矩。手臂的输出力矩靠电流控制，而手臂的运动速度会随手臂上所施加的转动惯量变化 而改变。当控制电流一定时，手皆的输出力"变，因此在运动过程中负载的惯量变大时, 手臂运动的迎I就减小，当惯量变小的时候，使运动加速度增加，容易冲击目标。这种控制方法适用于压再桥日拧紧螺栓等装配工作，另外它包到阻碍时不会再增加 力矩，只会使手臂的运动减幔，可实现手臂受阻停止，不会破坏阻碍物体。令另一种是通过改变电机的电压来控制"人手皆的运动速度。手臂的速度是由电出控制，不随转动惯量的变化而改变，当手臂上的受力变化时， 其输出力矩会增加或减少，来保持其运动速