机器人驱动方式有哪三种?

文章来源:知识百科 2020-08-24

驱动系统

焊接机器人之所以能够有计划的移动,这与它自身具备完善的运动机构以及相应的控制系统、驱动系统密不可分。焊接机器人的动力来自电力、液压或气压等。现在,市场上的机器人主要用三种驱动方式,它们分别是液压驱动、气压驱动和电机驱动。这三种驱动方式各有各自的特点:

(1)电机驱动方式

电机驱动是利用各种电动机产生的力或力矩,直接或通过减速等机构去驱动机器人的关节,以获得所期待的位置、速度和加速度等指标。它具有环保清洁、控制方便以及较高的运动精度、较低的维护成本、较高的驱动效率等优点。电机分为步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机、直线电机四种,这几种电机的性能如表2-3所示。
在实际选择机器人电机时,要根据需求多角度进行考虑,选取适合自己的电机。

(2)液压驱动方式

液压驱动是以液体作为传递力的介质,利用液压泵使液压系统产生的压力来驱动执行机构运动。
液压驱动方式是一种成熟的驱动方式,它具有压力、流量易于控制,高刚度,液压油不可压缩,调速比较简单、稳定,操纵控制方便,可大范围的无级调速(调速范围达2000:1),以及可以用较小的驱动力或力矩就可获得较大的功率等优点。但由于流体流动的阻力、温度变化、杂质、泄漏程度等影响,导致工件工作的稳定性与定位精度不准确,还会造成环境污染,使维修技术要求提高。故其常用于要求输出力较大而运动速度较低的场合。在电动驱动技术成熟之前,液压驱动是最广泛使用的驱动方式。

(3)气压驱动方式

气压驱动是以空气作为工作介质,利用气源发生装置将压缩空气的压力能转变成机械能来驱动执行元件完成预定的运动规律。气动驱动具有能量储蓄简单易行、短时间可获得高速动作、柔软、质量轻、输出/质量比高、安装维修方便、安全、成本低、对环境无污染等优点。但由于空气的可压缩性,从而不易实现高精度、快速响应的位置和速度控制,还会降低驱动系统的刚性。
气压驱动正是因为这些特点使其在某些特定领域得到了广泛应用。近年来,人们就利用气动驱动的柔软性研发出与康复、护理、助力等与人类共存、协作型的机器人。
本文所研究的大直径对接管焊接机器人要求结构简单、紧凑,方便携带、易于拆卸,而且要求具有一定的位置和速度精度。综合上述三种驱动方式的优缺点,再结合大直径管对接焊接机器人的实际情况,本文选择电机驱动方式,涉及到具体电机再具体选取。
 

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