机器人关节的驱动方式有哪三种？直角坐标式机器人有哪些特点及何处常应用？
1、机器人关节的驱动方式有哪3种？
当前，市场上的机器人主要使用3种驱动方法，即液压驱动，气动驱动和电动机驱动。这3种驱动方法中的每1种都有自己的特征： 电动机驱动是利用各种电动机产生的力或转矩直接驱动机器人的关节，或者通过诸如减速的机构来驱动机器人的关节，以获得所需的位置，速度，加速度和其他指标。具有环保，整洁，控制方便，运动精度高，维护成本低，驱动效率高的优点。电机有4种类型：步进电机，直流伺服电机，交流伺服电机和线性电机。 液压驱动器使用液体作为介质来传递力，并使用液压泵使液压系统产生的压力驱动执行器运动。 液压驱动模式是成熟的驱动模式。它具有易于控制的压力和流量，高刚性，不可压缩的液压油，简单稳定的调速，方便的操作和控制以及广泛的无级调速（调速范围高达2000：1），并且具有以下优点：较小的驱动力或扭矩可获得更大的动力。然而，由于流体流动阻力，温度变化，杂质，泄漏等的影响，工件的稳定性和定位精度不准确，并且还造成环境污染并增加了维护技术要求。因此，它经常用于需要较大输出力和低运动速度的场合。在电驱动技术成熟之前，液压驱动是最广泛使用的驱动方法。 气动驱动器使用空气作为工作介质，并使用气源发生器将压缩空气的压力能转换为机械能，以驱动执行器以完成预定的运动定律。气动驱动具有节能简单，时间短，动作快，柔软，重量轻，产量/质量比高，安装维护方便，安全，成本低，对环境无污染的优点。然而，由于空气的可压缩性，要实现高精度，快速响应的位置和速度控制并不容易，而且还会降低驱动系统的刚性。
2、直角坐标式机器人有哪些特点及何处常应用？
直角坐标机器人概念： 工业应用中，能够实现自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、运动自由度建成空间直角关系、多用途的操作机。他能够搬运物体、操作工具，以完成各种作业。关于机器人的定义随着科技的不断发展，在不断的完善，直角坐标机器人作为机器人的1种，其含义也在不断的完善中。 典型直角坐标机器人图1 直角坐标机器人的特点：
1、自由度运动，每个运动自由度之间的空间夹角为直角；
2、自动控制的，可重复编程，所有的运动均按程序运行；
3、1般由控制系统、驱动系统、机械系统、操作工具等组成。
4、灵活，多功能，因操作工具的不同功能也不同。
5、高可靠性、高速度、高精度。
6、可用于恶劣的环境，可长期工作，便于操作维修。 直角坐标机器人的应用： 因末端操作工具的不同，直角坐标机器人可以非常方便的用作各种自动化设备，完成如焊接、搬运、上下料、包装、码垛、拆垛、检测、探伤、分类、装配、贴标、喷码、打码、（软仿型）喷涂、目标跟随、排爆等1系列工作。特别适用于多品种、便批量的柔性化作业，对于稳定提高产品质量，提高劳动生产率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。 直角坐标机器人的应用图2 随着直角坐标机器人的应用越来越广泛，直角坐标机器人的设计工作日益显得重要。成功的设计1台直角坐标机器人涉及到很多方面的工作，包括机械结构、动力驱动、伺服控制等等。沈阳力拓自动化控制技术有限公司有着多年直角坐标机器人技术应用、数控技术和产品研发经验，我们依托德国BAHR公司直线定位系统性及机械手臂开发出了价比优良的系列数控直角坐标机器人，被广泛地应用在汽车、电子、电器、检测、医疗、航天、食品等各个领域的生产线上。 下面我们就对直角坐标机器人的设计进行1个简要的阐述。
1、机器人设计特点：
1、机器人的设计是1个复杂的工作，工作量很大，涉及的知识面很多，往往需要多人完成。
2、机器人设计是面向客户的设计，不是闭门造车。设计者需要经常和用户在1起，不停分析用户要求，寻求解决方案。
3、机器人设计是面向加工的设计，再好的设计，如果工厂不能加工出产品，设计也是失败的，设计者需要掌握大量的加工工艺及加工手段。
4、机器人设计是1个不断完善的过程。
2、机器人设计流程：
1、使用要求的分析：每1个机器人都是根据特定的要求的产生而设计的，设计的第1步就是要将使用要求分析清楚，确定设计时需要考虑的参数，包括： 机器人的定位精度，重复定位精度； 机器人的负载大小，负载特性； 机器人运动的自由度数量，每自由度的运动行程； 机器人的工作周期或运动速度，加减速特性； 机器人的运动轨迹，动作的关联； 机器人的工作环境、安装方式； 机器人的运行工作制、运行寿命； 其他特殊要求；
2、 本机械模型初建：机器人从机械结构分大体可分为龙门结构、壁挂结构，垂挂结构，根据安装空 间的要求选择不同的结构，每种结构的力学特性、运动特性都是不1样的。后续的设计必须是基于1个确定的结构。 机器人的基本结构图3
3、运动性能计算：有关该性能的参数有： 平均速度：V=S/t 速度曲线4 最大速度：Vmax=at 加速度/减速度：a=F/m 其中：S为运动行程 t为定位运动时间 F加速时的驱动力 M运动物体质量和
4、力学特性分析 1个机器人是由许多定位单元组成的，每根定位系统都要分析。需要分析的项目如下： 水平推力Fx 力学分析图5 正压力Fz 侧压力Fy Mx、My、Mz
5、机械强度校核： 每个定位单元，每个梁都要进行校核，尤其双端支撑梁和悬臂梁。 1） 挠度变形计算 挠度变形图6 F：负载（N）； L：定位单元长度（mm）； E：材料弹性模量； I：材料截面惯性矩(mm4)； f：挠度形变（mm） 注意：在计算挠度形变时，梁的自重产生的变形不能忽视，梁的自重按均布载荷计算。 以上公式计算的是静态形变，实际应用中，因为机器人1直处于运动状态，必须计算加速力产生的形变，形变直接影响机器人的运行精度。 2）扭转形变计算： 当1根梁的1端固定，另1端施加1个绕轴扭矩后，将产生扭曲变形。实际应用中产生该形变的原因1般是负载偏心或有绕轴加速旋转的物体存在。 扭转力矩分析图
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6、驱动元件选择 常用的驱动系统有：交流/支流伺服电机驱动系统、步进电机驱动系统、直线伺服电机/直线步进电机驱动系统。 每1个驱动系统都由电机和驱动器两部分组成。驱动器的作用是将弱电信号放大，将其加载在驱动电机的强电上，驱动电机。电机则是将电信号转化成精确的速度及角位移。 需要计算的项目如下： 电机功率： 电机扭矩： 电机转速： 减速机减速比 电机惯量/负载惯量的匹配关系 其他计算公式及计算方法请与沈阳力拓公司联系。
7、机械结构设计 在完成了前面6项工作后，1个直角坐标机器人定位系统的雏形就已经在设计者的头脑中形成了，接下来的工作就是将雏形画成工程图，以便生产。我们建议用户用3维软件设计，以便检查是否存在位置干涉。 机器人的运动轨迹具有不确定性，灵活多变，往往在1个位置不存在位置干涉，但到下1个位置就干涉了。
8、设备寿命校核 机械结构设计完成后，要对整台设备进行寿命计算，核心元件的寿命到要计算，如机器人轨道的寿命，减速机的寿命，伺服电机的寿命等。 机器人的运行寿命与运行速度、负载大小、结构形式、工作环境、工作制等有关。 如果发现机器人的运行寿命太短，需要重新调整设计。 具体计算方法请与沈阳力拓公司联系。
9、控制系统的选择 没有控制系统的机器人就象人没有大脑1样，不能执行任何动作。所以我们通常将没有配备控制系统的机械结构称为裸机或机器人定位系统（robot positioning system）。 根据要求的不同，控制系统的选择也不同，通常选择作为控制系统的产品有： PLC 程序控制器； 工业运动控制卡（motion card）; 数字控制系统(CNC) 专于控制器 1
0、程序编写 控制系统是机器人的大脑，程序是机器人的思想。程序的编写直接反应设计者的思想、意图和运动需求。 编写程序是1个复杂的过程，但只要机器人总体设计没有问题，程序总会编出来的。编程序要注意以下问题： 对任务的分析要清晰，编程层次要分明，逻辑清晰。 结束语： 机器人的设计是1个不断熟悉，不断完善的过程，需要不断在实际应用中总结提高。内容庞杂，细节众多。本文只是做了些简单的介绍，有兴趣朋友可与我们联系（邮箱：lituobj@126.com、QQ:70715546
1、MSN:endwang@hotmail.com、电话：010-8****791），索取详细的设计资料。
3、机器人的驱动方式有哪些？
机器人常用的驱动方式主要有液压驱动、气压驱动和电气驱动3种基本类型。液压驱动方式液压驱动的特点是功率大，结构简单，可以省去减速装置，能直接与被驱动的连杆相连，响应快，伺服驱动具有较高的精度，但需要增设液压源，而且易产生液体泄漏，故目前多用于特大功率的机器人系统。优点：（1）液压容易达到较高的单位面积压力体积较小，可以获得较大的推力或转矩。（2）液压系统介质的可压缩性小，工作平稳可靠，并可得到较高的位置精度。（3）液压传动中，力、速度和方向比较容易实现自动控制。（4）液压系统采用油液作介质，具有防锈性和自润滑性能，可以提高机械效率，使用寿命长。缺点：（1）油液的粘度随温度变化而变化，这将影响工作性能。高温容易引起燃烧、爆炸等危险。（2）液体的泄漏难于克服，要求液压元件有较高的精度和质量，故造价较高。（3）需要相应的供油系统，尤其是电液伺服系统要求严格的滤油装置，否则会引起故障。气压驱动方式气压驱动的能源、结构都比较简单，但与液压驱动相比，同体积条件下功率较小，而且速度不易控制，所以多用于精度不高的点位控制系统。优点：（1）压缩空气粘度小，容易达到高速（1m／s）。（2）利用工厂集中的空气压缩机站供气，不必添加动力设备。（3）空气介质对环境无污染，使用安全，可直接应用于高温作业。（4）气动元件工作压力低，故制造要求也比液压元件低。缺点：（1）压缩空气常用压力为0.4～0.6MPa，若要获得较大的压力，其结构就要相对增大。（2）空气压缩性大，工作平稳性差，速度控制困难，要达到准确的位置控制很困难。
（3）压缩空气的除水问题是1个很重要的问题，处理不当会使钢类0件生锈，导致机器人失灵。此外，排气还会造成噪声污染。电气驱动方式电气驱动所用能源简单，机构速度变化范围大，效率高，速度和位置精度都很高，且具有使用方便、噪声低和控制灵活的特点。
4、说说移动机器人有哪几种驱动方式
1般有电动驱动，液压驱动、气压驱动等方式。小微型机器人1是电动驱动。工业用机器人1般是电控液压驱动或电控气压驱动。液压驱动系统：由于液压技术是1种比较成熟的技术。它具有动力大、力(或力矩)与惯量比大、快速响应高、易于实现直接驱动等特点。适于在承载能力大，惯量大以及在防焊环境中工作的这些机器人中应用。但液压系统需进行能量转换(电能转 换成液压能)，速度控制多数情况下采用节流调速，效率比电动驱动系统低。液压系统的液体泄泥会对环境产生污染，工作噪声也较高。因这些弱点，近年来，在负荷为100kz以下的机器人中往往被电动系统所取代。气动驱动系统：具有速度快、系统结构简单，维修方便、价格低等特点。适于在中、小负荷的机器人中采用。但因难于实现伺服控制，多用于程序控制的机械人中，如在上、下料和冲压机器人中应用较多。电动驱动系统：由于低惯量，大转矩交、直流伺服电机及其配套的伺服驱动器(交流变频器、直流脉冲宽度调制器)的广泛采用，这类驱动系统在机器人中被大量选用。这类系统不需能量转换，使用方便，控制灵活。大多数电机后面需安装精密的传动机构。直流有刷电机不能直接用于要求防爆的环境中，成本也较上两种驱动系统的高。但因这类驱动系统优点比较突出，因此在机器人中被广泛的选用。
5、工业机器人常用的驱动器有哪些类型，并简要说明其特点
步进电机驱动器、 直流电机驱动器、交流电机驱动器、 压驱动器、 气动驱动器、新型驱动器。
