從機(jī)械結(jié)構(gòu)來看,工業(yè)機(jī)器人總體上分為串聯(lián)機(jī)器人和并聯(lián)機(jī)器人。串聯(lián)機(jī)器人的特點(diǎn)是一個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)會(huì)改變另一個(gè)軸的坐標(biāo)原點(diǎn),而并聯(lián)機(jī)器人一個(gè)軸運(yùn)動(dòng)則不會(huì)改變另一個(gè)軸的坐標(biāo)原點(diǎn)。早期的工業(yè)機(jī)器人都是采用串聯(lián)機(jī)構(gòu)。并聯(lián)機(jī)構(gòu)定義為動(dòng)平臺(tái)和定平臺(tái)通過至少兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)鏈相連接,機(jī)構(gòu)具有兩個(gè)或兩個(gè)以上自由度,且以并聯(lián)方式驅(qū)動(dòng)的一種閉環(huán)機(jī)構(gòu)。
電力驅(qū)動(dòng)是目前使用多的一種驅(qū)動(dòng)方式,其特點(diǎn)是電源取用方便,響應(yīng)快,驅(qū)動(dòng)力大,信號(hào)檢測、傳遞、處理方便,并可以采用多種靈活的控制方式,驅(qū)動(dòng)電機(jī)一般采用步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī),目前也有采用直接驅(qū)動(dòng)電機(jī),但是造價(jià)較高,控制也較為復(fù)雜,和電機(jī)相配的減速器一般采用諧波減速器、擺線針輪減速器或者行星齒輪減速器。由于并聯(lián)機(jī)器人中有大量的直線驅(qū)動(dòng)需求,直線電機(jī)在并聯(lián)機(jī)器人領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。
仿真分析
進(jìn)行靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的仿真分析,對(duì)電機(jī)、減速器的選型校核,對(duì)本體零部件進(jìn)行強(qiáng)度、剛度校核,降低本體重量,提高機(jī)器人工作效率,降低成本。對(duì)三維模型進(jìn)行模態(tài)分析,計(jì)算出固有頻率,有助于進(jìn)行共振抑制。
①輕量化
對(duì)機(jī)器人來說,電機(jī)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(shè)計(jì)、加工裝配工藝優(yōu)化等技術(shù)的研究,提高伺服電機(jī)的效率,減小電機(jī)空間尺寸和降低電機(jī)重量,是機(jī)器人電機(jī)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(jī)的轉(zhuǎn)速則直接影響著機(jī)器人的末端速度和工作節(jié)拍;而且速比太低會(huì)影響電機(jī)的慣量匹配,因此提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速也是機(jī)器人電機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)之一。 [5]
③直驅(qū)、中空
隨著協(xié)作機(jī)器人的不斷成熟和推廣,機(jī)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(dòng)電機(jī)、盤式中空電機(jī)等機(jī)器人專用電機(jī)也是未來的趨勢。