机器人伺服驱动.
- 格式:ppt
- 大小:6.02 MB
- 文档页数:102
工业机器人交流伺服驱动控制系统硬件的设计由E讯网提供摘要:从二十世纪七十年代起至今,我国的工业机器人数量已经比较庞大,在机器人的某些技术方面也达到了世界先进水平,但总体来说,西方发达国家的工业机器人技术仍领先我国很多年。
究其原因不难发现:我国研究工业机器人采取的方法主要是首先引进外国的先进技术,然后再对其进行二次开发,这就造成了我国自身创新技术比较少,严重制约了我国工业机器人产业化的发展。
关键字:交流伺服驱动系统;DSP为打破国外对我国工业机器人的技术垄断,我们必须自力更生,掌握高性能工业机器人的关键技术,并在原来的基础上有所创新。
由于工业机器人关节的执行器为电机,所以获得电机的良好控制效果是非常重要的,要想获得优良的电机控制性能,就需要高性能的交流伺服驱动系统,因此研制高性能的交流伺服驱动系统是工业机器人的关键技术之一。
交流伺服驱动系统的硬件是软件设计的基础,所以本文的主要任务是根据工业机器人伺服驱动系统的特点,对系统的的硬件进行设计。
1、硬件设计1.1DSP的选型DSP系统硬件设计包括控制芯片的选择、主电路的驱动与保护、外围设备、逻辑电路等,它是整个控制系统设计的基础,DSP芯片又是重中之重。
TMS320C5000系列DSP具有最低功耗的特点,是专门针对消费类数字市场而设计的,最低耗电只有0.33mA/MHz,所以多应用于日常生活中的消费产品,如照相机、手机等。
TI公司的TMS320C6000系列拥有最高的处理能力,是一种适合采用C++/C等高级语言进行编程的数字处理器,主要应用在军事国防等高端领域。
与C5000和C6000系列的DSP相比,TMS320C2000系列的DSP由于其具有速度快、精度高、集成度高等优点,是目前控制领域性能最高的处理器。
其中,C28系列DSP是TMS320C2000平台中的新成员,它由C24系列DSP改进而来,是一款支持C/C++语言设计的芯片,C28系列DSP非常适合于工业控制,在算法控制上有独到的优势,是一款不可多得的微处理器,它的高效性可以使它代替任何其他处理器。
伺服电机在机器人领域的应用在现代工业领域,机器人技术的应用越来越广泛,成为生产自动化的关键。
而在机器人的运动控制中,伺服电机起着至关重要的作用。
伺服电机凭借其高精度、高效率和快速响应的特点,成为机器人领域首选的驱动装置之一。
本文将为您详细介绍伺服电机在机器人领域的应用。
首先,伺服电机在机器人领域的主要应用之一是在关节驱动方面。
机器人的关节需要精准灵活的运动,而伺服电机正是能够实现这一要求的驱动设备。
通过控制伺服电机的旋转角度和转速,可以实现机器人关节的精准控制,从而完成各种复杂任务。
无论是工业生产中的装配线还是医疗领域中的手术机器人,都需要伺服电机的支持来实现高效准确的运动。
其次,伺服电机在机器人领域的另一个重要应用是在运动平台驱动方面。
机器人在实现各种任务时往往需要移动到不同的位置,而运动平台的驱动系统则是保证机器人移动精准和稳定的关键。
伺服电机具有高速度和高精度的特点,可以实现对运动平台的精准控制,确保机器人在工作过程中具有稳定的运动特性。
除此之外,伺服电机还广泛应用于机器人的夹持和定位系统中。
在工业自动化生产中,机器人需要具备夹持和定位工件的能力,以完成各种加工任务。
伺服电机在夹持和定位系统中的应用,可以实现机器人对工件的精准抓取和定位,提高生产效率和产品质量。
总的来说,伺服电机在机器人领域的应用是多方面的、深入的。
它不仅可以实现机器人关节的精准控制,还可以驱动机器人的运动平台、夹持和定位系统,为机器人的自动化生产提供强大支持。
随着科技的不断进步和工业的不断发展,伺服电机在机器人领域的应用前景将更加广阔。
相信在不久的将来,伺服电机会在机器人领域发挥更重要的作用,推动机器人技术的不断创新和发展。
工业机器人伺服结构原理和控制方式解析伺服的结构是怎样的?一个最简易的伺服控制单元,就是一个伺服电机加伺服控制器,今天就来解析下伺服电机与伺服控制器。
电机动作的原理右手螺旋法则(安培定则)——通电生磁安培定则,也叫右手螺旋定则,是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。
通电直导线中的安培定则:用右手握住通电直导线,让大拇指指向电流的方向,那么四指的指向就是磁感线的环绕方向;通电螺线管中的安培定则:用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
弗来明左手法则——磁生力确定载流导线在外磁场中受力方向的定则。
又称电动机定则。
左手平展,大拇指与其余4指垂直,手心冲着N级,4指为电流方向,大拇指为载流导线在外磁场中受力方向。
DC伺服马达结构伺服控制单元※ SE RVO 语源自拉丁语,原意为“奴隶”的意思,指经由闭环控制方式达到一个机械系统的位置,扭矩,速度或加速度的控制,是自动控制系统中的执行单元,是把上位控制器的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。
1.控制器:动作指令信号的输出装置。
2. 驱动器:接收控制指令,并驱动马达的装置。
3. 伺服马达:驱动控制对象、并检出状态的装置。
伺服马达的种类伺服马达的种类,大致可分成以下三种:1. 同步型:采用永磁式同步马达,停电时发电效应,因此刹车容易,但因制程材料上的问题,马达容量受限制。
〔回转子:永久磁铁;固定子:线圈〕2.感应型:感应形马达与泛用马达构造相似,构造坚固、高速时转矩表现良好,但马达较易发热,容量(7.5KW以上)大多为此形式。
回转子、固定子皆为线圈〕3. 直流型:直流伺服马达,有碳刷运转磨耗所产生粉尘的问题,于无尘要求的场所就不宜使用,以小容量为主。
〔回转子:线圈;固定子:永久磁铁;整流子:磁刷〕SM 同步形伺服马达※特长优点:1. 免维护。
2. 耐环境性佳。
3. 转矩特性佳,定转矩。
4. 停电时可发电剎车。
简述工业机器人的驱动方式
工业机器人的驱动方式主要有以下几种:
1.电气驱动:利用各种电动机产生的力或力矩,直接或经过减速机构去驱动机器人的关节,以获得所需的位置、速度和加速度。
这种驱动方式具有无环境污染、易于控制、运动精度高、成本低、驱动效率高等优点,应用最为广泛。
其中,交流伺服电机驱动具有大的转矩质量比和转矩体积比,没有直流打击的电刷和整流子,因而可靠性高,运行时几乎不需要维护,可用在防爆场合,因此在现代机器人中广泛应用。
2.液压驱动:利用液压泵将动力源的机械能转换为压力能,然后通过液压缸和液压马达将压力能转换为机械能,以驱动机器人关节。
3.气动驱动:利用气动泵将气体压力能转换为机械能,然后通过气缸和气马达将机械能转换为驱动力,以驱动机器人关节。
以上信息仅供参考,如需了解更多信息,请查阅专业书籍或咨询专业人士。
伺服驱动工作原理
“哇,这机器人好厉害啊!”我和小伙伴们在科技馆里围着一个能精准做出各种动作的机器人惊叹不已。
咱先说说这伺服驱动到底是啥玩意儿呢?嘿,这伺服驱动就像一个超级厉害的小魔法师。
它里面有好多关键的部件呢,比如说控制器,就像机器人的大脑一样,指挥着它干啥。
还有电机,那可是提供动力的大功臣,就像汽车的发动机似的,让机器人能跑能跳。
还有传感器,这玩意儿就像机器人的眼睛和耳朵,能感受到周围的情况。
那这伺服驱动是咋工作的呢?就好比你玩遥控汽车,你按一下遥控器,信号就传到汽车里的接收装置,然后汽车就开始跑啦。
伺服驱动也差不多,控制器接收到指令,就告诉电机该咋转,转多快。
传感器呢,随时把机器人的情况反馈给控制器,这样就能让机器人精准地做出各种动作。
这伺服驱动在生活中的应用可多啦!就说我家的扫地机器人吧,它能在屋子里到处跑,把地扫得干干净净。
为啥它能这么厉害呢?就是因为有伺服驱动呀!它能感知到周围的环境,遇到障碍物就绕过去,就像一个聪明的小精灵。
还有那些工厂里的机械手臂,能快速又准确地把东西组装起来,也是靠伺服驱动呢。
这伺服驱动可真是太牛啦!
伺服驱动真的是超级厉害,它让我们的生活变得更加方便和有趣。
我觉得以后伺服驱动肯定会在更多的地方发挥作用,让我们的世界变得更加美好。
伺服系统在工业机器人的应用工业机器人有4大组成部分,分别为本体、伺服、减速器和控制器。
而其中,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。
伺服系统(servomechanism)又称随动系统,是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。
伺服系统使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。
伺服系统是以变频技术为基础发展起来的产品,是一种以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统。
伺服系统除了可以进行速度与转矩控制外,还可以进行精确、快速、稳定的位置控制。
广义的伺服系统是精确地跟踪或复现某个给定过程的控制系统,也可称作随动系统。
狭义伺服系统又称位置随动系统,其被控制量(输出量)是负载机械空间位置的线位移或角位移,当位置给定量(输入量)作任意变化时,系统的主要任务是使输出量快速而准确地复现给定量的变化。
伺服系统的结构组成机电一体化的伺服控制系统的结构、类型繁多,但从自动控制理论的角度来分析,伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、检测环节、比较环节等五部分。
伺服系统组成原理框图1、比较环节比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较,以获得输出与输入间的偏差信号的环节,通常由专门的电路或计算机来实现。
2、控制器控制器通常是计算机或PID(比例、积分和微分)控制电路,其主要任务是对比较元件输出的偏差信号进行变换处理,以控制执行元件按要求动作。
3、执行环节执行环节的作用是按控制信号的要求,将输入的各种形式的能量转化成机械能,驱动被控对象工作。
机电一体化系统中的执行元件一般指各种电机或液压、气动伺服机构等。
4、被控对象被控对象指被控制的物件,例如一个机械手臂,或是一个机械工作平台。
5、检测环节检测环节是指能够对输出进行测量并转换成比较环节所需要的量纲的装置,一般包括传感器和转换电路。
伺服系统在工业机器人中的应用工业机器人是现代制造业中常见的自动化生产设备。
伺服控制技术是工业机器人中非常重要的一项技术,它可以保证机器人的高速、高精度运动,提高生产效率,降低生产成本。
本文将介绍伺服系统在工业机器人中的应用。
一、伺服控制技术概述伺服控制技术是一种利用伺服电机实现精密定位和速度控制的技术。
伺服电机通过接收控制信号来对运动进行控制,其位置和速度可以被精确控制。
伺服控制技术广泛应用于自动化设备、机床、印刷机械、医疗设备等领域。
二、工业机器人中的伺服控制技术应用1. 工业机器人的关节控制工业机器人一般是由几个关节构成的,每个关节都要进行控制。
伺服电机作为利用伺服控制技术的驱动器,可以实现对工业机器人关节的精确控制。
通过对伺服电机的位置和速度控制,可以实现关节的精确转动,最大限度地提高机器人的工作效率。
2. 工业机器人的位置控制在工业机器人的工作过程中,需要精确地控制其位置。
伺服控制技术可以通过对伺服电机的位置控制来实现工业机器人的位置控制。
将伺服电机驱动器与编码器配合使用,可以实现对机器人精确位置的控制,从而更好地完成生产任务。
3. 工业机器人的速度控制对于一些需要高速移动的机器人,通过伺服控制技术可以实现对机器人速度的精确控制。
伺服电机可以根据接收到的控制信号来实现速度的快速响应,以满足生产过程中对速度的要求。
此外,伺服电机可以实现速度级别的递增或递减,从而使机器人在工作过程中更加灵活和可靠。
三、伺服系统在工业机器人中的优势伺服系统可以实现机器人的高速、高精度运动,提高生产效率,降低生产成本。
此外,伺服系统具有反馈控制功能,对机器人的控制更加精确可靠。
伺服系统还具有很好的适应性,可以满足不同机器人的不同应用需求。
四、总结在当今自动化制造领域,工业机器人已成为重要的生产力。
伺服控制技术是实现工业机器人高速、高精度运动的关键技术。
伺服系统在工业机器人中的应用可以提高生产效率,降低生产成本,为现代制造业的发展做出重要贡献。