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机械手臂关节必须用精密减速机吗?好处是什么?
来源: | 作者:pro25b703 | 发布时间: 427天前 | 477 次浏览 | 分享到:
机械手臂关节必须用精密减速机吗?好处是什么?
  我们知道,工业自动化中,机械手臂是随处可见的,随着智能产业步伐迅速前进,机械手臂的用处就越来越重要要了。熟悉机械手的人一定知道机械手臂关节的重要性:

  1. 工业机器人的关节需要撑住后端机构由于重力产生的扭矩。

  2. 工业机器人关节转速不高。机器人关节角速度很低,可电机在极低的速度下转动是不平稳的,控制不易,需要一个机械让电机在较合理的转速下运动,保证运动的平顺。

那么使用精密减速机的原因有两点,第一点是提扭矩,第二点就是提控制分辨率和闭环精度。

机械手臂关节机器人

  此外,使用精密减速机的好处有:

  1.以更低价格的机械实现更高的分辨率

一个普通5k线的光电码盘就能实现1.44mdeg的角度分辨率(当然,如果资金太多上正余弦编码器使劲细分也可以实现的);或者是一个5相1000步的步进电机可以做到7.2mdeg的分辨率(此处说的就是东方电机的33步进+50:1的谐波分辨率高的好处是转速控制可以更精确,由于量化造成的阶跃产生的高频分量变得很小,控制更加平滑

  2. 提高闭环精度,更好的控制控制环路

由于有个50:1的大减速比,精密减速机出轴受到扰动传递到电机端就比直驱缩减了37dB,使得闭环精度在减速机出轴显得更高。同时转子等效的转动惯量提高到了2500倍,使得控制环路的滞后环节受转子惯量占主导,而转子由于直接受电磁力的驱动从而没有由于刚度造成的扭矩滞后,比直驱要好控。

  除了获得低速、大扭矩特性,机器人上用的直流电机可能也有这方面原因,而所用的减速机的传动比可能更大(2级传动或更高)。

  当然,使用精密减速机并不是完美的,还是有一些缺点,但是,两相比较之下,还是使用减速机更为合适。
总之,工业机器人上用精密减速机就是用电机容易达到的高转速换取电机不易做到的高扭矩和低质量


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