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智能焊接技術(shù)
物流倉儲(chǔ)分揀機(jī)器人分類,如何提升機(jī)器人伺服電機(jī)的響應(yīng)性能
2023-03-29
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以后海內(nèi)機(jī)器人開展迅猛,特別是工業(yè)機(jī)器人范疇。但正在機(jī)器人的反應(yīng)速度、精度上,國內(nèi)外產(chǎn)物仍是存在必然差異的,那么關(guān)鍵點(diǎn)是正在哪呢?

關(guān)鍵在于機(jī)器人的焦點(diǎn)零部件——伺服電機(jī)。機(jī)器人正在運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)程中,是經(jīng)由過程伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)多自由度的運(yùn)動(dòng)的。若是對機(jī)器人運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)作速度、精度要求下的話,實(shí)際就是要求伺服電機(jī)的響應(yīng)速度、控制精度要充足下。

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而正在機(jī)器人實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),常常伺服電機(jī)是處于各類減減速、正反轉(zhuǎn)形態(tài),那便對伺服電機(jī)的短時(shí)過載才能、慣量順應(yīng)規(guī)模、頻率響應(yīng)帶寬、轉(zhuǎn)速/扭矩相應(yīng)工夫提出了很下的要求。

此中一個(gè)十分緊張的目標(biāo)就是頻率響應(yīng)帶寬,它決意了該伺服系統(tǒng)對指令的響應(yīng)速度快慢,是機(jī)器人設(shè)計(jì)者的緊張存眷目標(biāo)。

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伺服電機(jī)頻率響應(yīng)帶寬的界說:伺服系統(tǒng)能相應(yīng)的最大正弦波頻次就是該伺服系統(tǒng)的頻率響應(yīng)帶寬。用專業(yè)一些的語言描寫,就是幅頻相應(yīng)衰減到-3dB時(shí)的頻次,或許相頻相應(yīng)滯后90度時(shí)的頻次。

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更詳細(xì)一點(diǎn),像機(jī)械部尺度《交換伺服驅(qū)動(dòng)器通用技巧前提》中劃定了伺服驅(qū)動(dòng)器帶寬的測試方法:驅(qū)動(dòng)器輸入正弦波轉(zhuǎn)速指令,其幅值為額外轉(zhuǎn)速指令值的0.01倍,頻次由1Hz漸漸降低,紀(jì)錄電動(dòng)機(jī)對應(yīng)的轉(zhuǎn)速曲線,跟著指令正弦頻次的進(jìn)步,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的波形曲線對指令正弦波曲線的相位滯后漸漸增大,而幅值漸漸減小。相位滯后增大至90度時(shí)的頻次作為伺服系統(tǒng)90度相移的頻帶寬度;幅值減小至低頻時(shí)0.707倍的頻次作為伺服系統(tǒng)-3dB頻帶寬度。

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可以道,頻率響應(yīng)帶寬越快,伺服系統(tǒng)便可以對變更更快的指令實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)相應(yīng),即便工業(yè)機(jī)器人的舉措再龐大,也能實(shí)時(shí)相應(yīng),驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的每一個(gè)樞紐地位節(jié)制到位。

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而影響頻率響應(yīng)帶寬的因素有良多,像伺服驅(qū)動(dòng)器或許控制系統(tǒng)參數(shù)、傳動(dòng)鏈的剛度或精度、傳動(dòng)空隙、負(fù)載慣量等皆會(huì)對伺服系統(tǒng)的相應(yīng)帶寬發(fā)生影響。過來業(yè)內(nèi)良多研究者因?yàn)槿狈y試配備,故只能經(jīng)由過程減實(shí)際負(fù)載的測試去斷定伺服系統(tǒng)及機(jī)器人的相應(yīng)機(jī)能,屬于定性分析,沒法定量分析。是以海內(nèi)的伺服系統(tǒng)現(xiàn)階段正在響應(yīng)速度一塊仍需增強(qiáng),像普通的伺服電機(jī),相應(yīng)帶寬最高只能做到幾百Hz擺布,比力優(yōu)良的能做到1kHz;而外洋的產(chǎn)物,如日系的安川、三菱、松下等,卻正在多年之前已沖破2kHz的關(guān)卡。

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