第4章机器人驱动系统讲解学习
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机器人驱动系统知识机器人驱动系统是指为机器人提供运动能力的核心部分。
它是机器人的“动力源”,驱动着机器人在各种环境下进行移动、操作和执行任务。
本文将介绍机器人驱动系统的基本知识,包括驱动系统的分类、驱动方式、传感器应用以及未来发展趋势。
1. 驱动系统的分类机器人驱动系统根据其驱动方式可以分为以下几类:电动驱动、液压驱动和气动驱动。
其中,电动驱动是最常用的一种方式,通过电动机、减速器和联轴器等组件将电能转化为机械能,驱动机器人的运动。
液压驱动则利用液体的力学性质来实现机器人的运动,适用于需要大力矩和高速度的场合。
气动驱动是利用气动元件如气缸和气动马达来驱动机器人,具有简单、结构紧凑等优点。
2. 驱动方式机器人驱动系统的驱动方式主要有两种:直接驱动和间接驱动。
直接驱动是指驱动源与机器人关节直接连接,例如电动机直接驱动机器人关节运动。
间接驱动则是通过传动机构将驱动力传递给机器人关节或末端执行器,例如采用齿轮传动、链条传动等方式。
3. 传感器应用传感器在机器人驱动系统中起着至关重要的作用。
通过传感器的检测和反馈,机器人可以实时掌握自身的位置、速度、力量等关键信息,从而实现精准的控制和运动。
常用的传感器包括位置传感器、力矩传感器、速度传感器等。
位置传感器用于检测机器人关节的角度和位置信息,力矩传感器用于测量机器人关节的力矩和扭矩,速度传感器则用于测量机器人的运动速度。
4. 未来发展趋势机器人驱动系统在未来的发展中,将朝着以下几个方向发展。
首先,驱动系统将更加智能化,利用先进的控制算法和人工智能技术,实现机器人的自主决策和运动规划。
其次,驱动系统将更加紧凑、高效,采用新材料和新工艺,提高驱动效能和系统性能。
第三,驱动系统将更加可靠、稳定,引入故障检测和容错机制,提高机器人的工作可靠性和稳定性。
总结机器人驱动系统是机器人的核心部分,为机器人提供了运动能力。
本文介绍了驱动系统的分类、驱动方式、传感器应用以及未来发展趋势。
机器人驱动系统一、项目导读机器人一般是由控制系统、驱动系统、检测装置、执行机构以及机械部件等组成,驱动系统是机器人结构中的重要环节,如同人身上的肌肉,因此驱动器的选择和设计在研发机器人时至关重要。
常见的驱动器主要有电驱动器、液压驱动器和气压驱动器。
随着技术的发展,现在涌现出许多新型驱动器,像压电元件、超声波电动机、形状记忆元件、橡胶驱动器、静电驱动器、磁流体驱动器、流体驱动器、高分子驱动器和光学驱动器等。
二、知识目标(1)了解机器人驱动系统定义和驱动类型。
(2)了解电机驱动系统的原理、组成和特点。
(3)了解液压驱动系统的原理、组成和特点。
(4)了解气压驱动系统的原理、组成和特点。
三、能力目标(1)能够掌握电机驱动的应用。
(2)能够掌握电机驱动系统的应用。
(3)能够掌握液压驱动系统的应用。
(4)能够掌握气压驱动系统的应用。
四、课时安排本模块共4个单元,需理论课时4课时,实训课时3课时,共计7课时。
五、教学内容单元1 机器人驱动系统概述一、机器人驱动系统定义驱动系统是向机械结构系统提供动力的装置。
驱动系统就像人身上的肌肉,是控制系统和执行结构的中间环节,驱使执行机构运动的机构,按照控制系统发出的指令信号,借助于动力元件使机器人运动。
驱动装置是驱使执行机构运动的机构,按照控制系统发出的指令信号,借助于动力元件使机器人进行动作。
它输入的是电信号,输出的是线、角位移量。
机器人使用的驱动装置主要是电力驱动装置,如步进电动机、伺服电动机等,也有采用液压、气动等驱动装置。
机器人驱动系统可以是液压传动、气动传动、电动传动,或者把它们结合起来应用的综合系统;可以是直接驱动或者是通过同步带、链条、轮系、谐波齿轮等机械传动机构进行间接驱动。
而机器人中常用的电机分为有刷直流电机、无刷直流电机、永磁同步电机、步进电机等。
二、机器人驱动类型驱动系统的驱动方式主要有:电机驱动、液压驱动、气压驱动和新型驱动。
单元2 电机驱动系统一、电机驱动的原理电动机是将电能转化为机械能的装置(而基于电磁感应原理的发电机则正好相反)。
机器人电动驱动系统原理机器人电动驱动系统原理机器人电动驱动系统是指机器人运动的驱动力和电动元件的组成。
它包括了机器人中负责运动的各种电动驱动元件,如电机、减速器、传感器、控制器等,可以根据需要,对电动元件进行协同工作,从而完成机器人的动作。
机器人的电动驱动系统可以分为直流电机驱动系统和交流电机驱动系统两大类,其中直流电机驱动系统又可分为有刷直流电机驱动系统和无刷直流电机驱动系统两类。
下面,我们将分别介绍这些驱动系统的原理。
1.有刷直流电机驱动系统有刷直流电机由于结构简单,价格低廉,被广泛应用于机器人中。
其驱动原理就是将直流电流施加在电机的电极上,以产生磁场,通过电刷和换向器来使转子不断变向,并转动电机。
在机器人应用中,有刷直流电机通常都是通过轴向减速装置与机器人的关节连接的,以便产生更大的扭矩。
由于有刷直流电机通常需要大量的能量支持,因此需要配备适当的电池供电。
它的驱动原理是通过外部电子控制器产生与电动机转子运动方向同步的电流信号,以控制定子线圈的通断,从而使转子与定子之间的磁场交替变化,产生扭矩,并转动电机。
由于无刷直流电机耗电较少,寿命较长,因此在机器人应用中得到了广泛应用。
交流电机是一种常用的电动驱动元件,它可分为三相交流电机和单相交流电机两类。
在机器人应用中,通常选择三相交流电机,以便产生更大的扭矩。
三相交流电机的驱动原理是将三相电流施加在电机的定子上,定子的磁场随着三相电流的变化而变化,从而驱动转子转动。
在很多机器人应用中,交流电机通常是通过减速装置与机器人的关节连接的,以产生更大的扭矩。
总体来说,机器人的电动驱动系统是机器人运动的重要结构之一,直接关系到机器人的移动性能和准确性。
因此,在机器人设计和制造中需要注意选择合适的驱动元件,并进行科学合理的组合和控制,以实现机器人的各种动作。