工業(yè)機器人的控制系統和自動(dòng)化產(chǎn)品主要涉及
伺服電機、減速機、控制器和傳感器等。
伺服電機是工業(yè)機器人的動(dòng)力系統,一般安裝在機器人的“關(guān)節”處,是機器人運動(dòng)的“心臟”。
工業(yè)機器人的控制系統和自動(dòng)化產(chǎn)品主要涉及伺服電機、減速機、控制器和傳感器等。伺服電機是工業(yè)機器人的動(dòng)力系統,一般安裝在機器人的“關(guān)節”處,是機器人運動(dòng)的“心臟”。
機器人的關(guān)節驅動(dòng)離不開(kāi)伺服系統,關(guān)節越多,機器人的柔性和精準度越高,所要使用的伺服電機的數量就越多。作為控制系統的執行元件,電動(dòng)伺服驅動(dòng)系統構成了工業(yè)機器人的三大核心部件之一。電動(dòng)伺服驅動(dòng)系統是利用各種電機產(chǎn)生的力矩和力,直接或間接地驅動(dòng)機器人本體以獲得機器人的各種運動(dòng)的執行機構,通常由伺服電機以及
伺服驅動(dòng)器組成。除了可以進(jìn)行速度與轉矩控制外,伺服系統還可以進(jìn)行精確、快速、穩定的位臵控制。
機器人對關(guān)節驅動(dòng)電機的要求非常嚴格,因而對電動(dòng)伺服驅動(dòng)系統的要求也很?chē)栏瘢饕幸韵聨讉€(gè)方面:
1)快速響應性,電伺服系統的靈敏性愈高,快速響應性能愈好。
2)起動(dòng)轉矩慣量比大,在驅動(dòng)負載的情況下,要求機器人的伺服電機的起動(dòng)轉矩大,轉動(dòng)慣量小。
3)控制特性的連續性和直線(xiàn)性,隨著(zhù)控制信號的變化,電機的轉速能連續變化,有時(shí)還需轉速與控制信號成正比或近似成正比,調速范圍寬,能使用于1:1000~10000的調速范圍。
4)體積小、質(zhì)量小、軸向尺寸短,以配合機器人的體形。
5)能經(jīng)受得起苛刻的運行條件,可進(jìn)行十分頻繁的正反向和加減速運行,并能在短時(shí)間內承受數倍過(guò)載。交流伺服驅動(dòng)器因其具有轉矩轉動(dòng)慣量比高、無(wú)電刷及換向火花等優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)機器人中得到廣泛應用。弗徠威智能服務(wù)機器人ResearchandMarkets發(fā)布了2015-2019年全球工業(yè)機器人伺服電機行業(yè)報告。報告顯示,從2013年開(kāi)始,中國成為世界最大的工業(yè)機器人市場(chǎng),2014年的銷(xiāo)量飆升到全球伺服電機銷(xiāo)量的55%,共57,000臺。隨著(zhù)產(chǎn)業(yè)升級,以及機器人取代人工勞動(dòng)力需求的推動(dòng)下,中國的工業(yè)機器人市場(chǎng)將繼續快速增長(cháng),預計到2019年,中國市場(chǎng)對伺服電機的需求將達到182,000臺。工業(yè)機器人的快速增長(cháng)已經(jīng)在一定程度上刺激了伺服電機市場(chǎng)的發(fā)展。按ResearchandMarkets的測算,90%的工業(yè)機器人使用伺服電機,同時(shí),每個(gè)工業(yè)機器人裝配的伺服電機都是平均量,那么2014年中國所增加的對伺服電機的需求在231,000臺。而這個(gè)數字在2019年將有望達到737,000臺。