驅(qū)動系統(tǒng)是向機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)提供動力的裝置。根據(jù)動力源不同,驅(qū)動系統(tǒng)的傳動方式分為液壓式、氣壓式、電氣式和機械式4種。早期的工業(yè)機器人采用液壓驅(qū)動。由于液壓系統(tǒng)存在泄露、噪聲和低速不穩(wěn)定等問題,并且功率單元笨重和昂貴,目前只有大型重載機器人、并聯(lián)加工機器人和一些特殊應用場合使用液壓驅(qū)動的工業(yè)機器人。
控制系統(tǒng)的任務是根據(jù)機器人的作業(yè)指令以及從傳感器反饋回來的信號,支配機器人的執(zhí)行機構(gòu)去完成規(guī)定的運動和功能。如果機器人不具備信息反饋特征,則為開環(huán)控制系統(tǒng);具備信息反饋特征,則為閉環(huán)控制系統(tǒng)。根據(jù)控制原理可分為程序控制系統(tǒng)、適應性控制系統(tǒng)和人工智能控制系統(tǒng)。根據(jù)控制運動的形式可分為點位控制和連續(xù)軌跡控制。
隨著計算機控制技術(shù)的不斷進步,工業(yè)機器人將逐漸能夠明白人類的語言,同時工業(yè)機器人可以完成產(chǎn)品的組件,這樣就可以讓工人免除復雜的操作。工業(yè)生產(chǎn)中焊接機器人系統(tǒng)不僅能實現(xiàn)空間焊縫的自動實時跟蹤,而且還能實現(xiàn)焊接參數(shù)的在線調(diào)整和焊縫質(zhì)量的實時控制,可以滿足技術(shù)產(chǎn)品復雜的焊接工藝及其焊接質(zhì)量、效率的迫切要求。另外隨著人類探索空間的擴展,在極端環(huán)境如太空、深水以及核環(huán)境下,工業(yè)機器人也能利用其智能將任務順利完成。
①輕量化
對機器人來說,電機的尺寸和重量非常敏感,通過高磁性材料優(yōu)化、一體化優(yōu)化設計、加工裝配工藝優(yōu)化等技術(shù)的研究,提高伺服電機的效率,減小電機空間尺寸和降低電機重量,是機器人電機的關(guān)鍵技術(shù)之一。 [5]
②高速
在減速比不能較大調(diào)整的情況,電機的轉(zhuǎn)速則直接影響著機器人的末端速度和工作節(jié)拍;而且速比太低會影響電機的慣量匹配,因此提高電機的轉(zhuǎn)速也是機器人電機的關(guān)鍵技術(shù)之一。 [5]
③直驅(qū)、中空
隨著協(xié)作機器人的不斷成熟和推廣,機器人結(jié)構(gòu)的輕量化、緊湊化要求提高,發(fā)展高力矩直接驅(qū)動電機、盤式中空電機等機器人專用電機也是未來的趨勢。