机器人驱动系统ppt课件.ppt

第4章 机器人驱动系统,驱动方式伺服系统传动机构,一、 驱动方式,电动：伺服电机、步进电机、直线电机等,二、 伺服系统,1. 对伺服系统的基本要求,1) 位置精度和调速范围,min,max,放大环节,积分环节,非线性环节,速度/位置反馈,比较环节,为了保证位置精度必须采用位置反馈系统，且位置检测元件应具有足够高的精度。,max：电机的最高转速 min：电机的最低转速（机械摩擦力矩等所致） K：系统放大系数 = Kf ：脉冲当量 rpm/Hz f ：指令脉冲频率 Hz转速比：D = max/ min = max/ K fmin,min D ； 速度分辨率,2) 系统静差率,希望控制系统的刚性好（抗干扰性），即静差率S要小。,S = / M：角速度波动量（力矩从0 额定力矩）M：干扰力矩幅值,对于Mf 干扰，所引起的速度波动：(S) = Mf (S) / (Js + Gr (S)若 () = 0，则 Gr (0) = ,3) 速度误差 宏观速度有要求，微观速度要求不高。,运动控制仅保证：t1 = t2 = tn = li / v dl/dt v 速度偏差最大：10%以上,4) 系统的响应性 避免超调量，避免引起定位误差希望系统的阻尼比适当大一些,AB直线运动： 速度：v,A,B,2. 伺服系统的构成：,1) 模拟伺服驱动系统,2) 数字伺服驱动系统,采用数字式伺服驱动系统的优点： 提高控制精度 速度精度：0.1% 0.01%；扭矩精度：5% 0.5% 提高控制性能 响应速度 ；动态特性 ；控制品质 提高系统集成度，减小硬件开销,机器人传动系统的要求：1）质量轻，功率/质量比大，效率高2）响应速度快，动态特性好3）动作平滑，无冲击4）控制灵活，位移偏差和速度偏差小5）安全可靠6）操作和维护方便7）对环境无污染，噪声小8）经济合理，体积小,3. 机器人传动系统选择：,电机：传统直流伺服电机 直流无刷电机 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：定子为永磁材料或者直流励磁 转子由电枢电压驱动，机械换向无刷电机：转子为永磁材料 定子由电枢电压驱动，电子换向,减速机：1）间隙小，传动精度高2）运动平稳，传动效率高3）体积小，重量轻，扭矩大涡轮蜗杆 谐波减速机 RV减速机,