伺服机器人技术路线与展望(想掌握工业机器人伺服)
伺服机器人技术路线与展望(想掌握工业机器人伺服)
2024-10-05 11:05:22  作者:小哇我的爱  网址:https://m.xinb2b.cn/tech/ywv304131.html

引言:伺服的结构是怎样的?一个最简易的伺服控制单元,就是一个伺服电机加伺服控制器,今天就来解析下伺服电机与伺服控制器。

电机动作的原理

右手螺旋法则(安培定则)——通电生磁

安培定则,也叫右手螺旋定则,是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。通电直导线中的安培定则:用右手握住通电直导线,让大拇指指向电流的方向,那么四指的指向就是磁感线的环绕方向;通电螺线管中的安培定则:用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。



弗来明左手法则——磁生力

确定载流导线在外磁场中受力方向的定则。又称电动机定则。左手平展,大拇指与其余4指垂直,手心冲着N级,4指为电流方向,大拇指为载流导线在外磁场中受力方向。


DC伺服马达结构


伺服控制单元

※ SERVO 语源自拉丁语,原意为“奴隶”的意思,指经由闭环控制方式达到一个机械系统的位置,扭矩,速度或加速度的控制,是自动控制系统中的执行单元,是把上位控制器的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。


1. 控制器:动作指令信号的输出装置。

2. 驱动器:接收控制指令,并驱动马达的装置。

3. 伺服马达:驱动控制对象、并检出状态的装置。

伺服马达的种类

伺服马达的种类,大致可分成以下三种:

1. 同步型:采用永磁式同步马达,停电时发电效应,因此刹车容易, 但因制程材料上的问题,马达容量受限制。〔回转子:永久磁铁;固定子:线圈〕

2. 感应型:感应形马达与泛用马达构造相似,构造坚固、高速时转矩表现良好,但马达较易发热,容量(7.5KW以上)大多为此形式。回转子、固定子皆为线圈〕

3. 直流型:直流伺服马达,有碳刷运转磨耗所产生粉尘的问题,于无尘要求的场所就不宜使用,以小容量为主。〔回转子:线圈;固定子:永久磁铁;整流子:磁刷〕

SM 同 步 形 伺 服 马 达

※ 特长优点:1. 免维护。2. 耐环境性佳。3. 转矩特性佳,定转矩。4. 停电时可发电剎车。5. 尺寸小、重量轻。6. 高效率。

※ 缺点:1. AMP较DC形构造复杂。2. MOTOR及AMP必需1:1搭配使用。3. 永久磁石有消磁的可能。


IM 感 应 形 伺 服 马 达

※ 特长优点:1. 维护容易。2. 耐环境性佳。3. 高速时,转矩特性佳。4. 可制做大容量,效率佳。5. 构造坚固。

※ 缺点:1. 小容量机种,效率差。2. AMP较DC形构造复杂。3. 停电时,无法动态剎车。4. 随温度变动影响特性。5. AMP与MOTOR必需1:1使用。


DC 直 流 形 伺 服 马 达

※ 特长优点:1. 伺服驱动器构造简单。2. 停电时可发电剎车。3. 体积小、价格低。4. 效率佳。

※ 缺点:1. 整流子外围需定期保养。2. 碳刷磨耗产生(碳粉),无法应用于要求凊絜的场所。3. 因整流器碳刷的问题,高速时转矩差。4. 永久磁石有消磁的可能。


伺服的控制原理

伺服系统的最大特色:透过回馈信号的控制方式〔可做指令值与目标值的比较,因而大幅减少误差状况〕。

何谓回馈信号:向控制对象下达指令后,正确的追踪并查明现在值,且随时回馈控制内容的偏差值、待目标物到达目的地后,回馈位置值,如此反复动作。

控制流程:检测机械本体之位置检出,回路为封闭系统,称之为全闭回路 。相反,检测马达轴端之回路系统就称为半闭回路。


伺服驱动器的内部构成

整流部:通过整流部,将交流电源变为直流电源,经电容滤波,产生平稳无脉动的直流电源。

逆变部:由控制部过来的SPWM信号,驱动IGBT,将直流电源变为SPWM波形,以驱动伺服电机。

控制部分:伺服单元采用全数字化结构,通过高性能的硬件支持,实现闭环控制的软件化,现在所有的伺服已采用(DSP数字信号处理)芯片,DSP,能够执行位置、速度、转矩和电流控制器的功能。给出PWM信号控制信号作用于功率驱动单元,并能够接收处理位置与电流反馈,具有通讯接口。

编码器:伺服电机配有高性能的转角测量编码器,可以精确测量转子的位置与电机的转速,

逆变器采用新型电力电子半导体器件 目前,伺服控制系统的输出器件越来越多地采用开关频率很高的新型功率半导体器件,主要有大功率晶体管(GTR)、功率场效应管(MOSFET)和绝缘门极晶体管(IGPT)等。这些先进器件的应用显着地降低了伺服单元输出回路的功耗,提高了系统的响应速度,降低了运行噪声。尤其值得一提的是,最新型的伺服控制系统已经开始使用一种把控制电路功能和大功率电子开关器件集成在一起的新型模块,称为智能控制功率模块(Intelligent Power Modules,简称IPM)。这种器件将输入隔离、能耗制动、过温、过压、过流保护及故障诊断等功能全部集成于一个不大的模块之中。其输入逻辑电平与TTL信号完全兼容,与微处理器的输出可以直接接口。它的应用显着地简化了伺服单元的设计,并实现了伺服系统的小型化和微型化。



  • 汨罗江是现在的什么江(汨罗江相关介绍)
  • 2024-10-06汨罗江相关介绍汨罗江现在还叫汨罗江汨(mì)罗江是主要流经湖南平江县及湘阴东部(今县级汨罗市),发源于江西修水黄龙山梨树埚的南洞庭湖滨湖区最大河流,其中平江县境内流经192.9公里、汨罗市境内61.5公里汨罗江畔较。
  • 十一个月宝宝辅食粥制作100款(20款营养辅食粥做法合集)
  • 2024-10-0620款营养辅食粥做法合集宝宝7月龄以后可以开始喝粥啦今天小优精心整理了20款宝宝营养辅食粥做法分享给大家,每一款都标了建议食用的月龄,可以参考一下,一共20款,至少两周都不重样呀~~下面和小优一起看看具体的食谱文末有1000。
  • 容嬷嬷现在过得怎样(因为一个角色被骂了一辈子)
  • 2024-10-06因为一个角色被骂了一辈子近日,有网友在公交车站偶遇李明启老师,从照片中可以看出,今年已经82岁高龄的李老师状态很好,穿着一条黑色波点裙,斜挎包包,看起来身体硬朗精神矍铄这已经不是网友第一次在公交车或者地铁上偶遇李明启老师了,。
  • beaster官方旗舰店卫衣(BEASTS上海龙之梦店开幕)
  • 2024-10-06BEASTS上海龙之梦店开幕上海2014年5月20日电/美通社/--2014年5月17日,德国奢华毛绒公仔品牌BEASTS在上海龙之梦购物中心举行了盛大的开幕活动,正式宣布该“柏林概念店”为BEASTS入驻中国的首家创意精品店此。
  • 什么是科技创业(科技创业简介如下)
  • 2024-10-06科技创业简介如下所谓科技创业项目就是符合国家产业技术政策,科技含量高,创新性比较强,知识产权清晰,技术处于国内领先水平的创业项目它通常是自主研发的项目,具备自主的知识产权科技创业项目通常是以生产、销售、技术服务和盈利。
  • 天冷要多喝这道汤 天冷喝汤很暖身
  • 2024-10-06天冷要多喝这道汤 天冷喝汤很暖身天冷喝汤很暖身,这汤我家每周都做二三次,清爽不油腻,特别香现在每天都在零度左右,裹上羽绒服也感觉到冷,每天下班回家吃饭前就想喝点汤暖暖身,排骨汤、牛骨汤、鸡汤和鱼汤,这些汤不仅暖身而且很滋补,可这对上。
  • 如何把字写好看的技巧(怎样把字写好看一点?)
  • 2024-10-06怎样把字写好看一点?家长应以身作则,要孩子认识到乱涂乱画、潦草马虎带来的危害,并让孩子知道书写整洁、清晰是很重要的字不一定要多么漂亮,但要工整、清楚每天可以让孩子专门练写一些字,每个字书写遍数,宁可少些,但要好些写的时候。
  • 二十大代表风采张黎明(二十大代表风采张黎明)
  • 2024-10-06二十大代表风采张黎明新华社天津9月26日电题:张黎明:创新使工作更快乐新华社记者毛振华“一个移动充电枪覆盖6个车位,如果安装5个,就能覆盖30个车位”在创新工作室,党的二十大代表、国家电网天津电力滨海供电公司配电抢修班班。
  • 你想要什么就不给什么(我要过了你不给)
  • 2024-10-06我要过了你不给不是只有食物有保质期,生活中的很多事物都存在着期限,简单来说就是逾期不候,我需要的时候,你不给,过了我需要的时期,再给,我便不会再接受了小时候你不管我,现在来管我,晚了我曾经爱过你,现在不爱了我已经饱。
  • 明星婚姻真相大揭秘最新(婚姻历险记湖北开播)
  • 2024-10-06婚姻历险记湖北开播7月18日起,39集都市情感大剧《婚姻历险记》登陆湖北卫视长江剧场,每晚两集连播围绕“婚姻”“沪漂”为关键词,《婚姻历险记》讲述80后小夫妻姜黎(韩雪饰)和武功(黄宥明饰)婚后的酸甜苦辣生活,笑泪中感。
  • 内娱红毯真的是从不乏味啊(这才是内娱舞台该有的水准吧)
  • 2024-10-06这才是内娱舞台该有的水准吧谁懂 三年没有参加过线下演唱会,突然被邀请去听音乐会的感受,真是救大命了!(橘参加的是《听见国乐音乐会》)而且前几天我正念叨想听郁可唯的线下呢,(看《沉香如屑》听片尾曲时爱上了她的嗓。