如何為協作機器人選擇驅動器
Date:2020-06-23
機器人與現實世界的交互有兩個基本步驟:首先感知周圍環境,然后利用感知到的數據,避開障礙物來導航或操縱物體。當涉及到環境導航和對象操作時,機器人的開發依賴于驅動器。驅動器是將電子命令轉換為實際操作的組件。
不同的應用需要不同的驅動器,有無數的驅動器可供選擇。機器人常用的各種驅動器,選擇驅動器的基本考慮,以及如何與硬件對接。
驅動方式
機器人項目中常用的五種驅動方式:
·直流電機:帶輸出軸的電機,由不同等級的直流電壓驅動,主要與用于移動的傳動系統(如軌道牽引裝置)結合使用。直流電動機的輸出軸一般安裝在小齒輪、直齒輪或其他類型的齒輪上,通常與設定電動機轉速和方向的電子速度控制器相連。和其他驅動器一樣,直流電機有各種尺寸和扭矩。
·伺服裝置:包括直流電機、輸出軸和控制電路,組成一個整體。伺服系統通常用于提供旋轉運動,連續旋轉伺服系統可以旋轉360度。伺服系統分為入門級和機器人級,我們將在后面討論。
·步進器:兼有直流電機和伺服裝置特點的裝置,通常用于3D打印機和數控機床,以實現高精度和重復性,步進器的輸出扭矩低。
·直線傳動:類似伺服裝置,但只提供直線運動,一般采用直線機構,如蝸桿傳動機構。
·電磁閥:特殊的線性執行機構,提供二進制位置(即開/關等)。電磁閥通常用于閥門、止動器、鎖等用途,或用于按鈕,一般由外部單片機控制。
驅動器需要考慮的方面和考慮因素:
機器人具有多種功能,可以在不同的操作環境下達到不同的目的,所以在選擇驅動器時需要考慮很多方面。
驅動器類型的選擇取決于機器人的用途和預期功能。例如,直流電機一般與傳動系統結合使用,以達到運動的目的,而伺服裝置則可用于提供關節,如機械臂所使用的關節。
在確定驅動類型后,您還應該了解相關的物理要求和約束。 首先我們看驅動器本身的尺寸和重量,判斷是否適合安裝到相應的位置,安裝后加入機構的總重量是否合適。 如果機器人手臂形狀較小,不能承受較大的重量,那么較重的司機就會安裝在這樣的機器人手臂上,機器人手臂自然會"打擊"。".
此外,我們還檢查驅動器和微控制器上方的數字接口。 例如,伺服設備一般有三根電線,包括地線、電源線和控制信號線。 根據驅動器的功率要求,我們可以直接使用微控制器供電,但微控制器一般只提供5V的直流輸出,因此,有時也需要使用額外的電源。 功耗通常取決于驅動器提供的扭矩和操作過程中處理的負載量,這將影響機器人的電池壽命。 因此,我們應該注意駕駛員的功率要求。".
"根據預期用途,確保驅動器足夠強大,以完成預期的工作。 例如,在選擇直流電機時,確保直流電機能夠為傳輸系統提供足夠的功率,以便在操作環境中移動機器人和機器人負載。 此外,在選擇驅動器時,需要事先考慮最壞的情況,例如導航環境的困難(E。"null" 環境中存在泥濘的地形,導致傳動系統打滑),或機器人過載。".
不同的應用需要不同的驅動器,有無數的驅動器可供選擇。機器人常用的各種驅動器,選擇驅動器的基本考慮,以及如何與硬件對接。
驅動方式
機器人項目中常用的五種驅動方式:
·直流電機:帶輸出軸的電機,由不同等級的直流電壓驅動,主要與用于移動的傳動系統(如軌道牽引裝置)結合使用。直流電動機的輸出軸一般安裝在小齒輪、直齒輪或其他類型的齒輪上,通常與設定電動機轉速和方向的電子速度控制器相連。和其他驅動器一樣,直流電機有各種尺寸和扭矩。
·伺服裝置:包括直流電機、輸出軸和控制電路,組成一個整體。伺服系統通常用于提供旋轉運動,連續旋轉伺服系統可以旋轉360度。伺服系統分為入門級和機器人級,我們將在后面討論。
·步進器:兼有直流電機和伺服裝置特點的裝置,通常用于3D打印機和數控機床,以實現高精度和重復性,步進器的輸出扭矩低。
·直線傳動:類似伺服裝置,但只提供直線運動,一般采用直線機構,如蝸桿傳動機構。
·電磁閥:特殊的線性執行機構,提供二進制位置(即開/關等)。電磁閥通常用于閥門、止動器、鎖等用途,或用于按鈕,一般由外部單片機控制。
驅動器需要考慮的方面和考慮因素:
機器人具有多種功能,可以在不同的操作環境下達到不同的目的,所以在選擇驅動器時需要考慮很多方面。
驅動器類型的選擇取決于機器人的用途和預期功能。例如,直流電機一般與傳動系統結合使用,以達到運動的目的,而伺服裝置則可用于提供關節,如機械臂所使用的關節。
在確定驅動類型后,您還應該了解相關的物理要求和約束。 首先我們看驅動器本身的尺寸和重量,判斷是否適合安裝到相應的位置,安裝后加入機構的總重量是否合適。 如果機器人手臂形狀較小,不能承受較大的重量,那么較重的司機就會安裝在這樣的機器人手臂上,機器人手臂自然會"打擊"。".
此外,我們還檢查驅動器和微控制器上方的數字接口。 例如,伺服設備一般有三根電線,包括地線、電源線和控制信號線。 根據驅動器的功率要求,我們可以直接使用微控制器供電,但微控制器一般只提供5V的直流輸出,因此,有時也需要使用額外的電源。 功耗通常取決于驅動器提供的扭矩和操作過程中處理的負載量,這將影響機器人的電池壽命。 因此,我們應該注意駕駛員的功率要求。".
"根據預期用途,確保驅動器足夠強大,以完成預期的工作。 例如,在選擇直流電機時,確保直流電機能夠為傳輸系統提供足夠的功率,以便在操作環境中移動機器人和機器人負載。 此外,在選擇驅動器時,需要事先考慮最壞的情況,例如導航環境的困難(E。"null" 環境中存在泥濘的地形,導致傳動系統打滑),或機器人過載。".