工業(yè)機(jī)器人三大驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)你知道嗎?機(jī)器人直接示教法介紹

一直以來(lái)，機(jī)器人都是大家的關(guān)注焦點(diǎn)之一。因此針對(duì)大家的興趣點(diǎn)所在，小編將為大家?guī)?lái)工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及機(jī)器人示教方法中的直接示教法的相關(guān)介紹，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)看下文。

一、工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)動(dòng)力源可分為三類：液壓、氣動(dòng)和電動(dòng)。 這三種基本驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的每一個(gè)都有其自己的特性，并且可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用組合為復(fù)合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

(一)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

液壓技術(shù)是一種相對(duì)成熟的技術(shù)，具有功率大、力(或力矩)大、慣性比大、響應(yīng)速度快、易于實(shí)現(xiàn)直接驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)。所以，適用于承載能力大，慣性大且在焊接環(huán)境中工作的機(jī)器人。但是，液壓系統(tǒng)需要能量轉(zhuǎn)換(電能轉(zhuǎn)換為液壓能)。在大多數(shù)情況下，速度控制采用節(jié)流速度調(diào)節(jié)，其效率低于電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 液壓系統(tǒng)的液體污泥會(huì)污染環(huán)境，工作噪音會(huì)很高。 由于這些缺點(diǎn)，近年來(lái)，負(fù)載為100 kg或更少的機(jī)器人經(jīng)常被電氣系統(tǒng)取代。

(二)氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有速度快、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、價(jià)格低廉的特點(diǎn)。所以，適用于中小型負(fù)載的機(jī)器人。 但是由于難以實(shí)現(xiàn)伺服控制，因此通常用于裝卸機(jī)器人、沖壓機(jī)器人等程序控制機(jī)器人。

(三)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

由于低慣性、高轉(zhuǎn)矩AC和DC伺服電動(dòng)機(jī)及其支持的伺服驅(qū)動(dòng)器(AC變頻器，DC脈寬調(diào)制器)被廣泛采用，因此這種類型的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)廣泛用于機(jī)器人中。這種類型的系統(tǒng)不需要能量轉(zhuǎn)換，易于使用且控制靈活。 大多數(shù)電動(dòng)機(jī)都需要在后面安裝精確的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 有刷直流電動(dòng)機(jī)不能直接用于需要防爆的環(huán)境中，其成本高于液壓和氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。然而，由于這種類型的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的突出優(yōu)點(diǎn)，它被廣泛用于機(jī)器人中。

二、機(jī)器人的示教方法之直接示教法

直接示教法可以分為兩類：一類是基于位置控制或阻抗控制的直接示教法;另一種是基于力矩控制(具有動(dòng)態(tài)模型)的零力平衡機(jī)器人的直接示教方法。

(一)基于位置控制的直接示教

傳統(tǒng)的拖動(dòng)示教依賴于放置在機(jī)器人外部的多維操作傳感器，并且傳感器獲取的信息用于拉動(dòng)機(jī)器人的末端以在笛卡爾空間中執(zhí)行線性或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

這種基于位置控制的阻力示教方法不能避免兩個(gè)問(wèn)題。 一是由于附加多維傳感器的配置，這增加了機(jī)器人的生產(chǎn)成本。 另一個(gè)是因?yàn)槎嗑S傳感器只能控制機(jī)器人末端的笛卡爾空間，因此不能很好地控制單軸運(yùn)動(dòng)，使機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)顯得非常僵硬，不利于機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。真正的拖動(dòng)和教學(xué)，尤其是微調(diào)，當(dāng)達(dá)到某個(gè)點(diǎn)時(shí)，可能還需要傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程教學(xué)盒的幫助。

(二)基于力矩控制的零力平衡的機(jī)器人直接示教

這是更直接的機(jī)器人拖動(dòng)示教方法。借助于機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型，控制器可以實(shí)時(shí)計(jì)算拖動(dòng)機(jī)器人時(shí)所需的扭矩，然后將扭矩提供給電機(jī)，從而使機(jī)器人能夠表現(xiàn)良好，協(xié)助操作員拖動(dòng)。

與傳統(tǒng)的基于位置或阻抗的阻力示教方法不同，零力控制方法對(duì)操作員更友好。 借助精確的動(dòng)力學(xué)模型，在拖動(dòng)機(jī)器人時(shí)要克服的重力、摩擦和慣性都被相應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)矩抵消，從而使機(jī)器人易于拖動(dòng)。同時(shí)，該算法還確保在消除外力時(shí)，機(jī)器人可以快速停在當(dāng)前位置，從而確保設(shè)備和操作員的安全。

基于零力控制的阻力示教帶來(lái)的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是，在動(dòng)力學(xué)模型中，每個(gè)關(guān)節(jié)的扭矩都可以單獨(dú)控制，因此機(jī)器人的阻力點(diǎn)不再固定在機(jī)器人的末端或多維傳感器。操作員可以將機(jī)器人拖到機(jī)器人上的任何位置，從而使操作更加靈活和可變。

最后，小編誠(chéng)心感謝大家的閱讀。你們的每一次閱讀，對(duì)小編來(lái)說(shuō)都是莫大的鼓勵(lì)和鼓舞。最后的最后，祝大家有個(gè)精彩的一天。