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當(dāng)前在機(jī)器人的反應(yīng)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(guān)鍵在于機(jī)器人的核心零部件——伺服電機(jī),。
當(dāng)前國內(nèi)機(jī)器人發(fā)展迅猛,，尤其是工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域,。但在機(jī)器人的反應(yīng)速度,、精度上，國內(nèi)外產(chǎn)品還是存在一定差距的,，那么關(guān)鍵點(diǎn)是在哪呢,？
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關(guān)鍵在于機(jī)器人的核心零部件——伺服電機(jī)。機(jī)器人在運(yùn)行過程中,，是通過伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)多自由度的運(yùn)動(dòng)的,。如果對機(jī)器人運(yùn)行的動(dòng)作速度、精度要求高的話,，實(shí)際就是要求伺服電機(jī)的響應(yīng)速度,、控制精度要足夠高。
而在機(jī)器人實(shí)際運(yùn)行時(shí),，往往伺服電機(jī)是處于各種加減速,、正反轉(zhuǎn)狀態(tài),，那就對伺服電機(jī)的短時(shí)過載能力、慣量適應(yīng)范圍,、頻率響應(yīng)帶寬,、轉(zhuǎn)速/扭矩響應(yīng)時(shí)間提出了很高的要求。
其中一個(gè)非常重要的指標(biāo)就是頻率響應(yīng)帶寬,，它決定了該伺服系統(tǒng)對指令的響應(yīng)速度快慢,，是機(jī)器人設(shè)計(jì)者的重要關(guān)注指標(biāo)。
伺服電機(jī)頻率響應(yīng)帶寬的定義：伺服系統(tǒng)能響應(yīng)的最大正弦波頻率就是該伺服系統(tǒng)的頻率響應(yīng)帶寬,。用專業(yè)一些的語言描述,，就是幅頻響應(yīng)衰減到-3dB時(shí)的頻率（-3dB帶寬），或者相頻響應(yīng)滯后90度時(shí)的頻率,。
更具體一點(diǎn),，像機(jī)械部標(biāo)準(zhǔn)《交流伺服驅(qū)動(dòng)器通用技術(shù)條件》（JBT10184-2000）中規(guī)定了伺服驅(qū)動(dòng)器帶寬的測試方法：驅(qū)動(dòng)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(dòng)機(jī)對應(yīng)的轉(zhuǎn)速曲線，隨著指令正弦頻率的提高,，電動(dòng)機(jī)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(shí)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(shí)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(yīng)帶寬越快,，伺服系統(tǒng)就可以對變化更快的指令實(shí)現(xiàn)及時(shí)響應(yīng),，即使工業(yè)機(jī)器人的動(dòng)作再復(fù)雜，也能及時(shí)響應(yīng),，驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的每一個(gè)關(guān)節(jié)位置控制到位,。
而影響頻率響應(yīng)帶寬的因素有很多，像伺服驅(qū)動(dòng)器或者控制系統(tǒng)參數(shù),、傳動(dòng)鏈的剛度或精度、傳動(dòng)間隙,、負(fù)載慣量等都會(huì)對伺服系統(tǒng)的響應(yīng)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(shí)際負(fù)載的測試來判斷伺服系統(tǒng)及機(jī)器人的響應(yīng)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(yīng)速度一塊仍需加強(qiáng),，像一般的伺服電機(jī),，響應(yīng)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(guān)卡,。
轉(zhuǎn)載自工控資料窩（gkwo.net）
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發(fā)表于 2016-8-13 13:45:37
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