伺服电机在机器人行业的应用

伺服电机用于驱动机器人的关节，要求是要有最大功率质量比和扭矩惯量比、高启动转矩、低惯量和较宽广且平滑的调速范围。特别是像机器人末端执行器(手爪)应采用体积、质量尽可能小的电动机，尤其是要求快速响应时，伺服电动机必须具有较高的可靠性，并且有较大的短时过载能力。
工业机器人电动伺服系统的一般结构为三个闭环控制，即电流环、速度环和位置环。一般情况下，对于交流伺服驱动器，可通过对其内部功能参数进行人工设定而实现位置控制、速度控制、转矩控制等多种功能。

　　为了提高工业生产的灵活性，机器人正变得越来越轻，同时为了保证机器人的动态和精度，高功率密度伺服电机至关重要；在精加工作业领域，机器人甚至需要人手所具备的柔顺性，要求电机能以“罐头”大小实现高性能，提高生产质量和效率并保证操作员安全；在医用机器人领域，为了让机器人帮助患者早日恢复健康，对电机稳定性和可靠性提出了至高要求。

　机器人对伺服电机的高要求主要有以下方面：

　　1、要求伺服电机具有快速响应性。电机从获得指令信号到完成指令所要求的工作状态的时间应短。响应指令信号的时间愈短，电伺服系统的灵敏性愈高，快速响应性能愈好，一般是以伺服  电机的机电时间常数的大小来说明伺服电机快速响应的性能。

　　2、伺服电机的起动转矩惯量比要大。在驱动负载的情况下，要求机器人的伺服电机的起动转矩大，转动惯量小。

　　3、伺服电机要具有控制特性的连续性和直线性，随着控制信号的变化，电机的转速能连续变化，有时还需转速与控制信号成正比或近似成正比。

　　4、为了配合机器人的体形，伺服电机必须体积小、质量小、轴向尺寸短。

　　5、能经受得起苛刻的运行条件，可进行十分频繁的正反向和加减速运行，并能在短时间内承受数倍过载。交流伺服驱动器因其具有转矩转动惯量比高、无电刷及换向火花等优点，在工业机器人中得到广泛应用

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