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伺服液压技术在机器人的应用

作者:admin 发布日期: 2018-08-13 二维码分享

电动驱动系统为机器人领域中最常见的驱动器,但存在输出功率小、减速齿轮等传动部件容易磨损的问题。相对电动驱动系统,传动液压驱动系统具有较高的输出功率、高带宽、块响应以及一定程度上的精准性。因此,机器人在大功率的应用场合下一般采用液压驱动。

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  随着液压技术与控制技术的发展,各种液压控制机器人已广泛应用。液压驱动的机器人结构简单,动力强劲,操纵方便,可靠性高。其控制方式多样,如仿行控制、操纵控制、电液控制、无线控制、智能控制等。液压系统应用于机器人,有以下特点。

(1) 高压化

液压系统的特点就是输出的力矩和功率大,而这依赖于高压系统。随着大型机器人的出现,向高压发展是液压系统发展的一个趋势。从人机安全和系统元件寿命等角度来考虑,液压系统工作压力的增高受很多因素的制约。如液压系统压力的升高,增加了工作人员和机体的安全风险系数;高压下的腐蚀物质或颗粒物质将在系统内造成更严重的磨损;压力增大是泄漏增加,从而使系统的容积效率降低;零部件的强度和壁厚势必会因为高压而增加,致使元件机体、重量增大或者工作而积和排量减小,在给定负载下,工作压力过高导致的排量和工作而积减小降致使液压机械的共振频率下降,给控制带来困难。

(2) 灵敏化与智能化

根据实际施工的需要,机器人向着多功能和智能化方向发展,这就使机器人有很强的数据处理能力和精度很高“感知”能力。使用高速微处理器、敏感元件和传感器不只提高整机的动态性能,缩短响应时间,使机器人而对急剧变化的负载能快速做出动作反应。先进的激光传感器、超声波传感器、语言传感器等高精度传感器科提高机器人的智能化程度,便于机器人的柔性控制。

(3) 注重节能增效

液压驱动系统为大功率作业提供了保证,但液压系统由节流损失和容积损失,整体效率不高。因此新型材料的研制和零部件装配工艺的提高也是提高机器人工作效率的必然要求。

(4) 发挥软件的作用

先进的微处理器、通讯介质和传感器必须依赖于功能强大的软件才能发挥作用。软件是各组成部分进行对话的语言。各种基于汇编语言或高级语言的软件开发平台不断涌现,为开发机器人控制软件程序提供了更多、更好的选择。软件开发中的控制算法也日趋重要,可用专家系统建立合理的控制算法,PID和模糊控制等各种控制算法的综合控制算法将会得到更完美的应用。

(5) 智能化的协同作业

机群的协同作业是智能化的单机、现代化的通讯设备、GPS、遥控设备和合理的施工工艺相结合的产物。这一领域为电液系统在机器人的应用提供了广阔的发展空间

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