關(guān)節(jié)機(jī)器人
發(fā)布時間：2020-11-16
關(guān)節(jié)機(jī)器人也稱關(guān)節(jié)手臂機(jī)器人或關(guān)節(jié)機(jī)械手臂，是當(dāng)今最常見機(jī)器人的形態(tài)之一。應(yīng)用于廣泛的自動化機(jī)械裝置中，在工業(yè)制造、醫(yī)學(xué)治療、娛樂服務(wù)、軍事、半導(dǎo)體制造以及太空探索等領(lǐng)域都能見到它的身影。盡管它們的形態(tài)各有不同，但它們都有一個共同的特點，就是能夠接受指令，精確地定位到三維（或二維）空間上的某一點進(jìn)行作業(yè)。
關(guān)節(jié)機(jī)器人常見的有協(xié)作機(jī)器人（六軸、七軸）、外骨骼機(jī)器人、四足、雙足、手術(shù)機(jī)器人等。當(dāng)前主流的關(guān)節(jié)機(jī)器人都采用“模塊化”思想的關(guān)節(jié)設(shè)計，采用直驅(qū)電機(jī)+減速器的方式，每個關(guān)節(jié)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本一致，只是大小不太一樣，基本由力矩電機(jī)、編碼器、減速器、控制器等組成，部分還會配上抱閘制動器、力矩傳感器。產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域不同，產(chǎn)品的方案也各不相同，所以器件也是多種多樣。
力矩電動機(jī)是一種極數(shù)較多的特種電機(jī)，可以在電動機(jī)低速甚至堵轉(zhuǎn)（即轉(zhuǎn)子無法轉(zhuǎn)動）時仍能持續(xù)運轉(zhuǎn)，不會造成電動機(jī)的損壞。而在這種工作模式下，電動機(jī)可以提供穩(wěn)定的力矩給負(fù)載（故名為力矩電動機(jī)）。減速力矩電機(jī)帶減速器的力矩電機(jī)，是減速器和力矩電機(jī)的集成體。有能耗低、性能優(yōu)越、減速機(jī)效率高；振動小、噪音低；工作壽命長、維護(hù)簡便等優(yōu)點。
編碼器是將信號或數(shù)據(jù)進(jìn)行編制、轉(zhuǎn)換為可用以通訊、傳輸和存儲的信號形式的設(shè)備。編碼器把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號，前者稱為碼盤，后者稱為碼尺。編碼器按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對式兩類。增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號，再把這個電信號轉(zhuǎn)變成計數(shù)脈沖，用脈沖的個數(shù)表示位移的大小。絕對式編碼器的每一個位置對應(yīng)一個確定的數(shù)字碼，因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關(guān)，而與測量的中間過程無關(guān)。
控制器是指按照預(yù)定順序改變主電路或控制電路的接線和改變電路中電阻值來控制電動機(jī)的啟動、調(diào)速、制動和反向的主令裝置。由程序計數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器、時序產(chǎn)生器和操作控制器組成，它是發(fā)布命令的“決策機(jī)構(gòu)”，即完成協(xié)調(diào)和指揮整個機(jī)器人關(guān)節(jié)的操作。主要作用有數(shù)據(jù)緩沖、差錯控制、數(shù)據(jù)交換、狀態(tài)說明及接受和識別命令等基本功能。
