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详解机器人的驱动装置——KUKA机器人
机器人驱动装置
概念:要使机器人运行起来, 需给各个关节即每个运动自由度安置传动装置。
作用:提供机器人各部位、各关节动作的原动力。
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。
1、电动驱动
优点:电动驱动装置的能源简单，速度变化范围大，效率高，速度和位置精度都很高。
缺点:但它们多与减速装置相联，直接驱动比较困难。
分析:电动驱动装置又可分为直流(DC)、交流(AC)伺服电机驱动和步进电机驱动。直流伺服电机电刷易磨损，且易形成火花。无刷直流电机也得到了越来越广泛的应用。步进电机驱动多为开环控制，控制简单但功率不大，多用于低精度小功率机器人系统。
2、液压驱动
优点:通过高精度的缸体和活塞来完成，通过缸体和活塞杆相对运动实现直线运动。功率大，可省去减速装置直接与被驱动的杆件相连，结构紧凑，刚度好，响应快，伺服驱动具有较高的精度。
缺点:需要增设液压源，易产生液体泄漏，不适合高、低温场合，故液压驱动目前多用于特大功率的机器人系统。
分析:选择适合的液压油。防止固体杂质混入液压系统，防止空气和水入侵液压系统。机械作业要柔和平顺机械作业应避免粗暴，否则必然产生冲击负荷，使机械故障频发，大大缩短使用寿命。要注意气蚀和溢流噪声。
作业中要时刻注意液压泵和溢流阀的声音，如果液压泵出现“气蚀”噪声，经排气后不能消除，应查明原因排除故障后才能使用。保持适宜的油温，液压系统的工作温度一般控制在30~80℃之间为宜。
3、气压驱动
优点:气压驱动的结构简单，清洁，动作灵敏，具有缓冲作用。
缺点:但与液压驱动装置相比，功率较小，刚度差，噪音大，速度不易控制，所以多用于精度不高的点位控制机器人。
分析:具有速度快、系统结构简单，维修方便、价格低等特点。适于在中、小负荷的机器人中采用。但因难于实现伺服控制，多用于程序控制的机械人中，如在上、下料和冲压机器人中应用较多。
在多数情况下是用于实现两位式的或有限点位控制的中、小机器人中的。控制装置目前多数选用可编程控制器(PLC控制器)。在易燃、易爆场合下可采用气动逻辑元件组成控制装置。
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