若說當下的熱門科技,機器人絕對算一個.機器人作為典型的機電一體化直流電源技術密集型產品,它是如何實現運作的呢?
機器人的直流電源控制分為機械本體直流電源控制和伺服機構直流電源控制兩大類,伺服直流電源控制直流電源系統則是實現機器人機械本體直流電源控制和伺服機構直流電源控制的重要部分.因而要了解機器人的運作過程,必然繞不過伺服直流電源系統.
伺服直流電源系統伺服直流電源系統是以變頻直流電源技術為基礎發展起來的產品,是一種以機械位置或角度作為直流電源控制對象的自動直流電源控制直流電源系統.伺服直流電源系統除了可以進行速度與轉矩直流電源控制外,還可以進行精確、快速、穩定的位置直流電源控制.
廣義的伺服直流電源系統是精確地跟蹤或復現某個給定過程的直流電源控制直流電源系統,也可稱作隨動直流電源系統.
狹義伺服直流電源系統又稱位置隨動直流電源系統,其被直流電源控制量(輸出量)是負載機械空間位置的線位移或角位移,當位置給定量(輸入量)作任意變化時,直流電源系統的主要任務是使輸出量快速而準確地復現給定量的變化.
機器人熱潮中的直流電源系統應用伺服直流電源系統的結構組成機電一體化的伺服直流電源控制直流電源系統的結構、類型繁多,但從自動直流電源控制理論的角度來分析,伺服直流電源控制直流電源系統一般包括直流電源控制器、被控對象、執行環節、檢測環節、比較環節等五部分.
伺服直流電源系統組成原理框圖伺服直流電源系統組成原理框圖1、比較環節比較環節是將輸入的指令信號與直流電源系統的反饋信號進行比較,以獲得輸出與輸入間的偏差信號的環節,通常由專門的電路或計算機來實現.
2、直流電源控制器直流電源控制器通常是計算機或PID(比例、積分和微分)直流電源控制電路,其主要任務是對比較元件輸出的偏差信號進行變換處理,以直流電源控制執行元件按要求動作.
3、執行環節執行環節的作用是按直流電源控制信號的要求,將輸入的各種形式的能量轉化成機械能,驅動被控對象工作.機電一體化直流電源系統中的執行元件一般指各種電機或液壓、氣動伺服機構等.
4、被控對象被控對象指被直流電源控制的物件,例如一個機械手 臂,或是一個機械工作平臺.
5、檢測環節檢測環節是指能夠對輸出進行直流電源測量并轉換成比較環節所需要的量綱的裝置,一般包括傳感器和轉換電路.
伺服直流電源系統的特點和功用伺服直流電源系統與一般機床的進給直流電源系統有本質上差別,它能根據指令信號精確地直流電源控制執行部件的運動速度與位置.伺服直流電源系統是數控裝置和機床的聯系環節,是數控直流電源系統的重要組成,具有以下特點:
必須具備高精度的傳感器,能準確地給出輸出量的電信號.
功率放大器以及直流電源控制直流電源系統都必須是可逆的.
足夠大的調速范圍及足夠強的低速帶載性能.
快速的響應能力和較強的抗干擾能力.
伺服直流電源系統的類型按直流電源控制原理分:有開環、閉環和半閉環三種形式按被直流電源控制量性質分: 有位移、速度、力和力矩等伺服直流電源系統形式按驅動方式分: 有直流電源電氣、液壓和氣壓等伺服驅動形式按執行元件分: 有步進電機伺服、直流電機伺服和交流電機伺服形式伺服直流電源系統的執行元件1、執行元件的種類及其特點 (1)電氣式執行元件電氣執行元件包括直流(DC)伺服電機、交流(AC)伺服電機、步進電機以及電磁鐵等,是最常用的執行元件.對伺服電機除了要求運轉平穩以外,一般還要求動態性能好,適合于頻繁使用,便于維修等.
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