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中国机器人行业发展快速,特别是现在的大工厂里面的机器人,但是中国现在的 机器人上的精度、反应上、和国外的产品还是存在一定的差距,存在了什么问题?现 在由佛山汇川伺服电机代理商高威中正来告诉你。
机器人的核心关键点事故在于伺服电机,机器人在工作的过程中,是通过伺服电 机的驱动实现多自由度的运动的。如果对机器人运行的动作精度、速度要求高的话, 实际就是要求伺服电机的响应速度、控制精度要足够高。
说具体一点的话,像机械部标准《交流伺服驱动器通用技术条件》(JB T 10184- 2000)中规定了伺服驱动器带宽的测试方法:驱动器输入正弦波转速指令,其幅值为 额定转速指令值的0.01倍,频率由1Hz逐渐升高,记录电动机对应的转速曲线,随着指 令正弦频率的提高,电动机转速的波形曲线对指令正弦波曲线的相位滞后逐渐增大, 而幅值逐渐减小。相位滞后增大至90度时的频率作为伺服系统90度相移的频带宽度; 幅值减小至低频时0.707倍的频率作为伺服系统-3dB频带宽度。
过去业内很多研究者由于缺乏测试装备,故只能通过加实际负载的测试来判断伺 服系统及机器人的响应性能,属于定性分析,无法定量分析,而影响频率响应带宽的 因素有很多,像伺服驱动器或者控制系统参数、传动链的刚度或精度、传动间隙、负 载惯量等都会对伺服系统的响应带宽产生影响,频率响应带宽越快,伺服系统就可以 对变化更快的指令实现及时响应,即使工业机器人的动作再复杂,也能及时响应,驱 动机器人的每一个关节位置控制到位。
在机器人实际运行时,往往伺服电机是处于各种加减速、正反转状态,那就对伺 服电机的短时过载能力、惯量适应范围、频率响应带宽、转速/扭矩响应时间提出了很
高的要求,其中一个非常重要的指标就是频率响应带宽,它决定了该伺服系统对指令 的响应速度快慢,是机器人设计者的重要关注指标。
国内的伺服系统目前在响应速度一块仍需加强,像一般的伺服电机,响应带宽最 高只能做到几百Hz左右,比较优质的能做到1kHz;而国外的产品,如日系的安川、三 菱、松下等,却在多年以前已突破2kHz的关卡。
