工业机器人三大驱动系统你知道吗?机器人直接示教法介绍

一直以来，机器人都是大家的关注焦点之一。因此针对大家的兴趣点所在，小编将为大家带来工业机器人驱动系统以及机器人示教方法中的直接示教法的相关介绍，详细内容请看下文。

一、工业机器人的驱动系统

工业机器人的驱动系统根据动力源可分为三类：液压、气动和电动。 这三种基本驱动系统中的每一个都有其自己的特性，并且可以根据实际应用组合为复合驱动系统。

(一)液压驱动系统

液压技术是一种相对成熟的技术，具有功率大、力(或力矩)大、惯性比大、响应速度快、易于实现直接驱动的特点。所以，适用于承载能力大，惯性大且在焊接环境中工作的机器人。但是，液压系统需要能量转换(电能转换为液压能)。在大多数情况下，速度控制采用节流速度调节，其效率低于电驱动系统。 液压系统的液体污泥会污染环境，工作噪音会很高。 由于这些缺点，近年来，负载为100 kg或更少的机器人经常被电气系统取代。

(二)气动驱动系统

气动驱动系统具有速度快、系统结构简单、维护方便、价格低廉的特点。所以，适用于中小型负载的机器人。 但是由于难以实现伺服控制，因此通常用于装卸机器人、冲压机器人等程序控制机器人。

(三)电动驱动系统

由于低惯性、高转矩AC和DC伺服电动机及其支持的伺服驱动器(AC变频器，DC脉宽调制器)被广泛采用，因此这种类型的驱动系统广泛用于机器人中。这种类型的系统不需要能量转换，易于使用且控制灵活。 大多数电动机都需要在后面安装精确的传动机构。 有刷直流电动机不能直接用于需要防爆的环境中，其成本高于液压和气动驱动系统。然而，由于这种类型的驱动系统的突出优点，它被广泛用于机器人中。

二、机器人的示教方法之直接示教法

直接示教法可以分为两类：一类是基于位置控制或阻抗控制的直接示教法;另一种是基于力矩控制(具有动态模型)的零力平衡机器人的直接示教方法。

(一)基于位置控制的直接示教

传统的拖动示教依赖于放置在机器人外部的多维操作传感器，并且传感器获取的信息用于拉动机器人的末端以在笛卡尔空间中执行线性或旋转运动。

这种基于位置控制的阻力示教方法不能避免两个问题。 一是由于附加多维传感器的配置，这增加了机器人的生产成本。 另一个是因为多维传感器只能控制机器人末端的笛卡尔空间，因此不能很好地控制单轴运动，使机器人的运动显得非常僵硬，不利于机器人的运动。真正的拖动和教学，尤其是微调，当达到某个点时，可能还需要传统的远程教学盒的帮助。

(二)基于力矩控制的零力平衡的机器人直接示教

这是更直接的机器人拖动示教方法。借助于机器人的动力学模型，控制器可以实时计算拖动机器人时所需的扭矩，然后将扭矩提供给电机，从而使机器人能够表现良好，协助操作员拖动。

与传统的基于位置或阻抗的阻力示教方法不同，零力控制方法对操作员更友好。 借助精确的动力学模型，在拖动机器人时要克服的重力、摩擦和惯性都被相应的电机转矩抵消，从而使机器人易于拖动。同时，该算法还确保在消除外力时，机器人可以快速停在当前位置，从而确保设备和操作员的安全。

基于零力控制的阻力示教带来的另一个优势是，在动力学模型中，每个关节的扭矩都可以单独控制，因此机器人的阻力点不再固定在机器人的末端或多维传感器。操作员可以将机器人拖到机器人上的任何位置，从而使操作更加灵活和可变。

最后，小编诚心感谢大家的阅读。你们的每一次阅读，对小编来说都是莫大的鼓励和鼓舞。最后的最后，祝大家有个精彩的一天。