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如何为协作机器人选择驱动器

2020-06-23 17:39:251586
机器人与现实世界的交互有两个基本步骤:首先感知周围环境,然后利用感知到的数据,避开障碍物来导航或操纵物体。当涉及到环境导航和对象操作时,机器人的开发依赖于驱动器。驱动器是将电子命令转换为实际操作的组件。

不同的应用需要不同的驱动器,有无数的驱动器可供选择。机器人常用的各种驱动器,选择驱动器的基本考虑,以及如何与硬件对接。

驱动方式

机器人项目中常用的五种驱动方式:

直流电机:带输出轴的电机,由不同等级的直流电压驱动,主要与用于移动的传动系统(如轨道牵引装置)结合使用。直流电动机的输出轴一般安装在小齿轮、直齿轮或其他类型的齿轮上,通常与设定电动机转速和方向的电子速度控制器相连。和其他驱动器一样,直流电机有各种尺寸和扭矩。

·伺服装置:包括直流电机、输出轴和控制电路,组成一个整体。伺服系统通常用于提供旋转运动,连续旋转伺服系统可以旋转360度。伺服系统分为入门级和机器人级,我们将在后面讨论。

·步进器:兼有直流电机和伺服装置特点的装置,通常用于3D打印机和数控机床,以实现高精度和重复性,步进器的输出扭矩低。

·直线传动:类似伺服装置,但只提供直线运动,一般采用直线机构,如蜗杆传动机构。

·电磁阀:特殊的线性执行机构,提供二进制位置(即开/关等)。电磁阀通常用于阀门、止动器、锁等用途,或用于按钮,一般由外部单片机控制。

驱动器需要考虑的方面和考虑因素

机器人具有多种功能,可以在不同的操作环境下达到不同的目的,所以在选择驱动器时需要考虑很多方面。

驱动器类型的选择取决于机器人的用途和预期功能。例如,直流电机一般与传动系统结合使用,以达到运动的目的,而伺服装置则可用于提供关节,如机械臂所使用的关节。

在确定驱动类型后,您还应该了解相关的物理要求和约束。 首先我们看驱动器本身的尺寸和重量,判断是否适合安装到相应的位置,安装后加入机构的总重量是否合适。 如果机器人手臂形状较小,不能承受较大的重量,那么较重的司机就会安装在这样的机器人手臂上,机器人手臂自然会"打击"。".

 此外,我们还检查驱动器和微控制器上方的数字接口。 例如,伺服设备一般有三根电线,包括地线、电源线和控制信号线。 根据驱动器的功率要求,我们可以直接使用微控制器供电,但微控制器一般只提供5V的直流输出,因此,有时也需要使用额外的电源。 功耗通常取决于驱动器提供的扭矩和操作过程中处理的负载量,这将影响机器人的电池寿命。 因此,我们应该注意驾驶员的功率要求。".

 "根据预期用途,确保驱动器足够强大,以完成预期的工作。 例如,在选择直流电机时,确保直流电机能够为传输系统提供足够的功率,以便在操作环境中移动机器人和机器人负载。 此外,在选择驱动器时,需要事先考虑最坏的情况,例如导航环境的困难(E。"null" 环境中存在泥泞的地形,导致传动系统打滑),或机器人过载。".

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