机器人驱动技术：直流与交流电机详解

"工业机器人的驱动方法.ppt" 本资源详细探讨了工业机器人的驱动方法，主要分为电动、液压和气动执行装置，并介绍了新型执行装置如压电和形状记忆合金执行装置。此外，还深入讲解了直流电机和交流电机驱动在工业机器人中的应用。 在第八章中，首先阐述了机器人驱动的概念，它是指机器人系统中的执行装置，能够将各种能源转化为机械能，以实现预定的运动。执行装置根据所使用的能源可分为电动、液压和气动三类。新型执行装置如压电执行装置利用压电效应产生变形，而形状记忆合金执行装置则利用材料的形状记忆性质。 接着，文档详述了直流电机驱动的工作原理。直流电机通过换向器将直流电转换为电枢绕组中的交流电，产生恒定方向的电磁转矩。电机的机械特性与控制电压和磁通有关，可以通过调整电压或磁通来控制转速和转矩。PWM（脉宽调制）控制是一种常见的调速方法，通过改变矩形波脉冲的宽度来调整电枢的平均电压，从而实现电机速度的精确控制。直流电机的主要特点是调速范围宽、低速性能好，但换相器和电刷需要定期维护，且噪音较大。 然后，文档转向交流电机驱动。交流伺服电机的工作原理也被介绍，通常包括感应电机和同步电机两种类型。交流电机的优点在于无需换向器和电刷，维护成本较低，运行更稳定。但其控制相对于直流电机来说相对复杂，需要通过矢量控制或直接转矩控制等技术来实现高性能的动态响应。 最后，整个驱动系统通常包括计算机、运动控制卡、A/D转换器、驱动器、端子板、传感器以及执行机构等组成部分，它们共同协作以实现对机器人的精准控制。例如，传感器用于获取环境信息，运动控制卡处理这些信息并发出指令，驱动器则负责将这些指令转化为电机的实际动作。 总结起来，这份资料全面覆盖了工业机器人驱动的基本原理和主要技术，对于理解机器人系统的动力学和控制策略具有重要价值。无论是对于设计、操作还是维护工业机器人，都提供了宝贵的知识基础。