如何為您的機(jī)器人選擇合適的電機(jī)

機(jī)器人技術(shù)作為一個(gè)行業(yè)和一整套技術(shù)，都在迅速變化和發(fā)展。無論是作為業(yè)余愛好者還是經(jīng)驗(yàn)豐富的機(jī)器人工程師，您都需要了解內(nèi)部和外部的每個(gè)組件。在某些情況下，您還應(yīng)該知道如何在幾個(gè)不同的變體之間進(jìn)行選擇。

機(jī)器人電機(jī)就是這種情況。無論機(jī)器人的關(guān)節(jié)多么聰明，您都需要合適的產(chǎn)品來提供所有金屬和塑料的運(yùn)動(dòng)，力量和范圍。

機(jī)器人馬達(dá)有哪些類型？

有多個(gè)機(jī)器人馬達(dá)類別。每個(gè)都有子類型，都有自己的應(yīng)用程序和優(yōu)點(diǎn)。這是今天可用類型的摘要。

機(jī)器人執(zhí)行器

共有三種類型的執(zhí)行器：

• 氣動(dòng)執(zhí)行器：這些執(zhí)行器使用壓縮空氣來起作用。只需很少的活動(dòng)部件，它們便是可靠且易于維護(hù)的。它們?nèi)狈?duì)其他類型的速度，位置和精度的控制，但它們是倉儲(chǔ)任務(wù)的理想選擇，例如揀選和存放。

• 液壓執(zhí)行器：對(duì)于負(fù)載重的大型機(jī)器人，這些是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。他們使用空氣泵送的油基流體代替空氣來提供運(yùn)動(dòng)。盡管它們比其他類型的體積更大且噪音更大，但它們是準(zhǔn)確的，但會(huì)隨著時(shí)間的流逝而造成流體泄漏。

• 電動(dòng)執(zhí)行器：電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。這些是當(dāng)今所有機(jī)器人類別中最常見的類型，因?yàn)殡娏κ且环N相對(duì)豐富的資源。它們還可以在各種規(guī)模的機(jī)器人中很好地發(fā)揮作用，相對(duì)于其功率輸出而言緊湊，并且易于維護(hù)且?guī)缀趿阄廴尽?/span>

盡管電動(dòng)執(zhí)行器是最常見的，并且在機(jī)器人技術(shù)中具有最廣泛的功能，但它們在含有爆炸物的環(huán)境中可能會(huì)帶來風(fēng)險(xiǎn)。與其他電動(dòng)機(jī)類型相比，它們還需要更復(fù)雜的命令系統(tǒng)。

電動(dòng)馬達(dá)

在電動(dòng)機(jī)類別中，有幾種不同的類型。此類包括以下類型：

• 交流（AC）電動(dòng)機(jī)：普通壁裝電源插座中提供交流電。交流電動(dòng)機(jī)利用這種豐富的能源來產(chǎn)生電磁感應(yīng)。工程師喜歡在需要一致速度的情況下使用交流機(jī)械。但是，在工業(yè)規(guī)模的高扭矩機(jī)器人技術(shù)之外，它們是很少見的景象。

• 直流（DC）電動(dòng)機(jī)：直流電動(dòng)機(jī)通常代替墻壁插座，而是從電池供電。與插入式模型相比，直流機(jī)構(gòu)的尺寸范圍很廣，并且負(fù)載范圍變化很大，而且響應(yīng)時(shí)間快且移動(dòng)性強(qiáng)。

• 伺服電機(jī)：也簡稱為“伺服”，包括工業(yè)伺服器，是一些最高精度的電機(jī)。它們在運(yùn)行時(shí)幾乎支持即時(shí)錯(cuò)誤調(diào)整。如果您需要精確的定位以及小包裝中的高扭矩，則這些電機(jī)非常適合機(jī)械臂以及其他類型的機(jī)器人和協(xié)作機(jī)器人。有可能是運(yùn)動(dòng)之間的延遲與伺服系統(tǒng)工作時(shí)。

• 步進(jìn)電機(jī)：步進(jìn)電機(jī)以很小的增量運(yùn)行，以在保持物體的同時(shí)提供高扭矩-以及每一步的精確定位。這些電機(jī)的精度往往在0.01度和0.1 mm的數(shù)量級(jí)上。總轉(zhuǎn)矩類似于伺服電動(dòng)機(jī)。就所需電力而言，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行成本要比其他類型的電動(dòng)機(jī)高。

如何為機(jī)器人選擇合適的電機(jī)？

您可以查看以上幾點(diǎn)，以縮小下一個(gè)機(jī)器人項(xiàng)目的電動(dòng)機(jī)選擇范圍。但是，在重新閱讀所有內(nèi)容之前，請(qǐng)創(chuàng)建您的機(jī)器人所需的不可錯(cuò)過功能的列表。

它將執(zhí)行什么任務(wù)，并且您的運(yùn)動(dòng)誤差在哪里？

仔細(xì)研究法規(guī)環(huán)境，以了解您對(duì)污染的容忍度。電機(jī)污染不僅是電機(jī)故障的主要原因，而且還是對(duì)規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的制造環(huán)境中產(chǎn)品質(zhì)量的威脅。

換句話說，您不必將液壓執(zhí)行器與食品，藥品制造等高精細(xì)，高清潔度的設(shè)備相匹配。

這些是您研究各種機(jī)器人電機(jī)類型時(shí)要尋找的其他要點(diǎn)：

• 尺寸/功率比：您要構(gòu)建多大的規(guī)模？機(jī)器人是否需要在狹窄的地方導(dǎo)航，還是原始功率比大小更重要？

• 負(fù)載限制：您為機(jī)器人選擇的驅(qū)動(dòng)器類型需要足夠的扭矩來應(yīng)對(duì)其預(yù)期承受的負(fù)載。

• 準(zhǔn)確性：當(dāng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)時(shí)，異常運(yùn)動(dòng)的公差是多少？您是否需要提供即時(shí)，精確的錯(cuò)誤校正的電動(dòng)機(jī)？

• 可靠性：您的維護(hù)部門人員配備有多完善？您想多久對(duì)機(jī)器人執(zhí)行一次維護(hù)？

• 資源消耗：并不是每一個(gè)機(jī)器人馬達(dá)對(duì)環(huán)境都像其他機(jī)器人一樣善良。步進(jìn)電機(jī)即使在待機(jī)模式下也會(huì)消耗功率，但有時(shí)它們是唯一的選擇。

每個(gè)機(jī)器人都有一個(gè)馬達(dá)

從消費(fèi)者級(jí)別到大規(guī)模的機(jī)器人技術(shù)部署，電機(jī)就是一切。如果您事先研究了法規(guī)和工作環(huán)境，您會(huì)很快發(fā)現(xiàn)每個(gè)機(jī)器人項(xiàng)目都有一種電機(jī)類型。