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標題: 如何提升機器人伺服電機的響應性能 [打印本頁]

作者: bzgkzlw 時間: 2016-8-13 13:45
標題: 如何提升機器人伺服電機的響應性能
　　當前在機器人的反應速度,、精度上，國內(nèi)外產(chǎn)品還是存在一定差距的,。解決這一問題的關鍵在于機器人的核心零部件——伺服電機。
　　當前國內(nèi)機器人發(fā)展迅猛,，尤其是工業(yè)機器人領域。但在機器人的反應速度,、精度上,，國內(nèi)外產(chǎn)品還是存在一定差距的，那么關鍵點是在哪呢,？

　　關鍵在于機器人的核心零部件——伺服電機。機器人在運行過程中,，是通過伺服電機的驅(qū)動實現(xiàn)多自由度的運動的,。如果對機器人運行的動作速度、精度要求高的話,，實際就是要求伺服電機的響應速度,、控制精度要足夠高。
　　而在機器人實際運行時,，往往伺服電機是處于各種加減速,、正反轉(zhuǎn)狀態(tài)，那就對伺服電機的短時過載能力,、慣量適應范圍,、頻率響應帶寬、轉(zhuǎn)速/扭矩響應時間提出了很高的要求,。
　　其中一個非常重要的指標就是頻率響應帶寬,，它決定了該伺服系統(tǒng)對指令的響應速度快慢，是機器人設計者的重要關注指標,。
　　伺服電機頻率響應帶寬的定義：伺服系統(tǒng)能響應的最大正弦波頻率就是該伺服系統(tǒng)的頻率響應帶寬,。用專業(yè)一些的語言描述，就是幅頻響應衰減到-3dB時的頻率（-3dB帶寬）,，或者相頻響應滯后90度時的頻率,。
　　更具體一點，像機械部標準《交流伺服驅(qū)動器通用技術(shù)條件》（JBT10184-2000）中規(guī)定了伺服驅(qū)動器帶寬的測試方法：驅(qū)動器輸入正弦波轉(zhuǎn)速指令,，其幅值為額定轉(zhuǎn)速指令值的0.01倍,，頻率由1Hz逐漸升高，記錄電動機對應的轉(zhuǎn)速曲線,，隨著指令正弦頻率的提高,，電動機轉(zhuǎn)速的波形曲線對指令正弦波曲線的相位滯后逐漸增大，而幅值逐漸減小,。相位滯后增大至90度時的頻率作為伺服系統(tǒng)90度相移的頻帶寬度,；幅值減小至低頻時0.707倍的頻率作為伺服系統(tǒng)-3dB頻帶寬度,。
　　可以說，頻率響應帶寬越快,，伺服系統(tǒng)就可以對變化更快的指令實現(xiàn)及時響應,，即使工業(yè)機器人的動作再復雜，也能及時響應,，驅(qū)動機器人的每一個關節(jié)位置控制到位,。
　　而影響頻率響應帶寬的因素有很多，像伺服驅(qū)動器或者控制系統(tǒng)參數(shù),、傳動鏈的剛度或精度,、傳動間隙、負載慣量等都會對伺服系統(tǒng)的響應帶寬產(chǎn)生影響,。過去業(yè)內(nèi)很多研究者由于缺乏測試裝備,，故只能通過加實際負載的測試來判斷伺服系統(tǒng)及機器人的響應性能，屬于定性分析,，無法定量分析,。因此國內(nèi)的伺服系統(tǒng)目前在響應速度一塊仍需加強，像一般的伺服電機,，響應帶寬最高只能做到幾百Hz左右,，比較優(yōu)質(zhì)的能做到1kHz；而國外的產(chǎn)品,，如日系的安川,、三菱、松下等,，卻在多年以前已突破2kHz的關卡,。
轉(zhuǎn)載自工控資料窩（gkwo.net）

作者: 機器人小白2014 時間: 2016-8-13 15:07
學習，深入淺出,，特別適合我等小白學習,！

作者: Cavalier_Ricky 時間: 2016-8-13 19:46
伺服電機也好，步進電機也好,，其他普通電機也好,，它是驅(qū)動那些死鐵疙瘩的。

要控制好整個系統(tǒng),，當然要控制好驅(qū)動原件,。

要控制好驅(qū)動原件，當然要熟悉要驅(qū)動的是啥樣的玩意兒,。

這個“啥樣的玩意兒”,，多投入點錢去琢磨和測試，就能提高一大截性能了吧,。

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