《机器人驱动系统ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机器人驱动系统ppt课件.ppt（12页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1.驱动方式驱动方式2.伺服系统伺服系统3.传动机构传动机构一、一、 驱动方式驱动方式液压液压气压气压电动电动功率功率/质量比质量比大大小小较大较大综合功率综合功率20-30%20-30% 10% 10%60-70%60-70%控制性能控制性能精度较高精度较高反应灵敏反应灵敏精度较低精度较低低速不易控制低速不易控制精度高精度高系统较复杂系统较复杂维护与应用维护与应用方便方便对油温要求高对油温要求高方便方便对气压要求高对气压要求高方便方便对环境影响对环境影响漏油漏油噪声噪声基本没有基本没有投资投资/运行成本运行成本 较高较高/ /高高低低/ /低低高高/ /较低较低应用范围应用范围低速、重型低速
2、、重型快速、小型快速、小型通用通用电动：伺服电机、步进电机、直线电机等电动：伺服电机、步进电机、直线电机等二、二、 伺服系统伺服系统1. 对伺服系统的基本要求对伺服系统的基本要求1) 位置精度和调速范围位置精度和调速范围K1/S PgPominmax放大环节积分环节非线性环节速度/位置反馈比较环节 为了保证为了保证位置精度位置精度必须采用位置反馈系统，且位置检测必须采用位置反馈系统，且位置检测元件应具有元件应具有足够高的精度足够高的精度。 max：电机的最高转速：电机的最高转速 min：电机的最低转速（机械摩擦力矩等所致）：电机的最低转速（机械摩擦力矩等所致） K：系统放大系数：系统放大系数
3、= Kf ：脉冲当量：脉冲当量 rpm/Hz f ：指令脉冲频率：指令脉冲频率 Hz转速比：转速比：D = max/ min = max/ K fmin min D ； 速度分辨率速度分辨率2) 系统静差率系统静差率希望控制系统的刚性好（抗干扰性），即静差率希望控制系统的刚性好（抗干扰性），即静差率S要小。要小。S = / M：角速度波动量（力矩从：角速度波动量（力矩从0 额定力矩）额定力矩）M：干扰力矩幅值：干扰力矩幅值对于对于Mf 干扰，所引起的速度波动：干扰，所引起的速度波动：(S) = Mf (S) / (Js + Gr (S)若若 () = 0，则，则 Gr (0) = 3) 速度误
4、差速度误差 宏观速度有要求，微观速度要求不高。宏观速度有要求，微观速度要求不高。运动控制仅保证：运动控制仅保证：t1 = t2 = tn = li / v dl/dt v 速度偏差最大：速度偏差最大：10%以上以上 4) 系统的响应性系统的响应性 避免避免超调量超调量，避免引起定位误差，避免引起定位误差希望系统的阻尼比适当大一些希望系统的阻尼比适当大一些l1l2LlnAB直线运动：直线运动： 速度：速度：vAB2. 伺服系统的构成：伺服系统的构成：1) 模拟伺服驱动系统模拟伺服驱动系统偏偏差差计计数数器器D/A 速度速度控制器控制器 电流电流控制器控制器开关型开关型放大器放大器 PWMMPGT
5、GPg电流环电流环速度环速度环位置环位置环2) 数字伺服驱动系统数字伺服驱动系统位控位控芯片芯片D/A 电流电流调节器调节器开关型开关型放大器放大器PWMMPG指令指令电流环电流环位置位置/速度环速度环采用采用数字式数字式伺服驱动系统的优点：伺服驱动系统的优点： 提高控制精度提高控制精度 速度精度：速度精度：0.1% 0.01%；扭矩精度：；扭矩精度：5% 0.5% 提高控制性能提高控制性能 响应速度响应速度 ；动态特性；动态特性 ；控制品质；控制品质 提高系统集成度，减小硬件开销提高系统集成度，减小硬件开销机器人传动系统的要求机器人传动系统的要求：1）质量轻，功率）质量轻，功率/质量比大，效
6、率高质量比大，效率高2）响应速度快，动态特性好）响应速度快，动态特性好3）动作平滑，无冲击）动作平滑，无冲击4）控制灵活，位移偏差和速度偏差小）控制灵活，位移偏差和速度偏差小5）安全可靠）安全可靠6）操作和维护方便）操作和维护方便7）对环境无污染，噪声小）对环境无污染，噪声小8）经济合理，体积小）经济合理，体积小3. 机器人传动系统选择：机器人传动系统选择：电机电机：传统直流伺服电机传统直流伺服电机 直流无刷电机直流无刷电机 交流无刷电机交流无刷电机传统直流电机与无刷电机的区别传统直流电机与无刷电机的区别：传统直流电机：定子为永磁材料或者直流励磁传统直流电机：定子为永磁材料或者直流励磁 转子由转子由电枢电压电枢电压驱动，驱动，机械换向机械换向无刷电机：转子为永磁材料无刷电机：转子为永磁材料 定子由定子由电枢电压电枢电压驱动，驱动，电子换向电子换向减速机减速机：1）间隙小，传动精度高）间隙小，传动精度高2）运动平稳，传动效率高）运动平稳，传动效率高3）体积小，重量轻，扭矩大）体积小，重量轻，扭矩大涡轮蜗杆涡轮蜗杆 谐波减速机谐波减速机 RV减速机减速机