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导致机器人热潮驱动升级的主要趋势是什么?

time:2021-05-27    Author: Smart Star

       如果说目前最热门的话题是什么,机器人绝对是其中之一。机器人作为典型的机电一体化技术密集型产品,如何操作?据了解,机器人控制可分为机械本体控制和伺服机构控制,伺服控制系统是机器人机械本体控制和伺服机构控制的重要组成部分。所以要了解机器人的操作过程,绕过伺服系统是不可能的。

  伺服系统是在变频技术基础上发展起来的产品,是以机械位置或角度为控制对象的自动控制系统。伺服系统不仅可以控制速度和扭矩,还可以准确、快速、稳定地控制位置。

  通常,我们所说的机器人伺服系统是指应用于多轴运动控制的精密伺服系统。多轴运动控制系统由高阶运动控制器和低阶伺服驱动器组成。运动控制器负责解码运动控制命令、各种位置控制轴之间的相对运动、加速和减速轮廓控制等。其主要功能是减小整个系统运动控制的路径误差。伺服驱动器负责伺服电机的位置控制,其主要作用是减小伺服轴的跟随误差。

  伺服系统由伺服电机、伺服驱动器和指令机构三部分组成。伺服电机是执行机构,用于实现运动。伺服驱动器是伺服电机的电源,命令机构发送脉冲或给速度配合伺服驱动器正常工作。

  机器人对伺服电机的要求比其他两部分高。首先,要求伺服电机具有快速响应。从获得命令信号到完成命令要求的工作状态的时间应该很短。指令信号的响应时间越短,电伺服系统的灵敏度越高,快速响应性能越好。伺服电机的快速响应性能一般用伺服电机的机电时间常数来解释。其次,伺服电机的起动转矩惯性比较大。在驱动负载时,要求机器人的伺服电机具有较大的启动力矩和较小的转动惯量。最

后,伺服电机应具有连续和线性的控制特性。随着控制信号的变化,电机的转速可以连续变化,有时需要与控制信号成比例或近似成比例。

  当然,为了匹配机器人的形状,伺服电机的尺寸、质量和轴向尺寸都必须很小。它还能承受恶劣的工作条件,能进行非常频繁的前进后退和加减速操作,能在短时间内承受几次过载。

  伺服驱动器是利用各种电机产生的扭矩和力,直接或间接驱动机器人本体获得机器人各种运动的执行机构。它具有转矩惯性比高、无电刷和换向火花等优点,在机器人中得到广泛应用。

  随着伺服系统的广泛应用,用户对伺服驱动技术的要求越来越高。一般来说,伺服系统的发展趋势可以概括如下:集成:越来越多开关频率高的新型功率半导体器件作为伺服控制系统的输出器件,将输入隔离、能耗制动、超温、过压、过流保护和故障诊断等功能集成到一个小模块中,形成高精度全闭环调节系统。高度集成显著减小了整个控制系统的体积。

  智能化:伺服系统的智能化表现在以下几个方面:系统的所有运行参数都可以通过人机对话由软件设定;它们都具有故障自诊断和分析的功能。参数自整定功能等。具有自校正功能的伺服单元可以自动设置系统参数,并通过多次试运行自动实现其优化。

  网络化:伺服系统网络化是综合自动化技术发展的必然趋势,是控制技术、计算机技术和通信技术相结合的产物。

  简单:这里说的‘简单’不是简单而是简洁。根据用户情况,加强用户使用的伺服功能,使其专业化、精准化,同时简化一些未使用的功能,降低伺服系统成本,为客户创造更多效益。

  机器人的性能受伺服系统的影响很大,因此精密伺服系统的关键性能指标一直是先进比较的首要因素。国外先进的伺服系统已经很好的适应了大部分应用的需求,他们的R&D资源集中在个别高端应用和整体性能提升上,处于精细雕刻阶段。但是国内厂商的很多产品连基本要求都没有达到,所以国内伺服系统市场还是被国外企业占领,国内伺服还有很长的路要走,还需要追赶。

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