機(jī)器人驅(qū)動器整理v10-全文預(yù)覽
【正文】 力遠(yuǎn)小于電機(jī)[24]。c） 應(yīng)用：水聽器（水下傳聲器，聲信號轉(zhuǎn)換為電信號），動態(tài)稱重，用于管道監(jiān)測的雙壓電薄膜驅(qū)動微機(jī)器人。超磁致伸縮執(zhí)行器（較成熟）產(chǎn)生的微位移實(shí)現(xiàn)高分辨率的微進(jìn)給、小尺寸非圓車削、深孔與異形孔加工、機(jī)床的振動主動控制等微小驅(qū)動場合[4]。b） 優(yōu)點(diǎn)：分辨率高（微米級）、反應(yīng)速度快（微秒級）、輸出力大、產(chǎn)生位移大、體積小、驅(qū)動電壓低、傳動無間隙等；穩(wěn)定性好，可靠性高，其磁致伸縮性能不隨時間而變化，無疲勞，無過熱失效問題[3]?！靶≌卖~”依靠體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)供能，在這個化學(xué)反應(yīng)里，少量的過氧化氫轉(zhuǎn)變成大量氣體，這些氣體流入“小章魚”的手臂，給手臂充氣而引發(fā)運(yùn)動。參考文獻(xiàn)《液壓驅(qū)動四足機(jī)器人的關(guān)節(jié)控制》《基于螺旋理論的冗余液壓驅(qū)動四足機(jī)器人運(yùn)動學(xué)分析》3 氣壓驅(qū)動 a） 原理：以壓縮機(jī)為動力源，壓縮空氣為工作介質(zhì)，來進(jìn)行能量傳遞和控制的驅(qū)動方式。c) 應(yīng)用：專利《一種管道內(nèi)壁清潔機(jī)器人》《一種機(jī)器人的鎖合機(jī)構(gòu)》《一種剛/彈耦合的微型蠕動機(jī)器人》等。它有時也稱作永磁感應(yīng)子式步進(jìn)電動機(jī)。反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本低，步距角??；但動態(tài)性能差。 a） 原理:步進(jìn)電動機(jī)是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移或線位移的機(jī)電元件。本文根據(jù)偵測機(jī)器人功能要求設(shè)計電機(jī)驅(qū)動器，從硬件電路和軟件設(shè)計兩部分分析驅(qū)動器工作原理，并實(shí)現(xiàn)基于Mega128驅(qū)控一體式五路驅(qū)動器。數(shù)字PID控制系統(tǒng)是離散系統(tǒng)，計算機(jī)對生產(chǎn)過程的控制是離散的過程。接收到云臺電機(jī)控制命令，執(zhí)行電機(jī)控制。按照軟件層次和控制設(shè)備所在位置，將軟件劃分為不同層次，便于代碼管理，方便模塊添加與刪除。當(dāng)在正極和負(fù)極接線端上加載 電壓時，電機(jī)轉(zhuǎn)動，改變電壓電流的方向，電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向也會變。采用雙電源供電方式可以有效切斷諧波從功率變換電路到控制系統(tǒng)電路的傳導(dǎo)耦合路徑，避免因諧波干擾引起控制器復(fù)位，死機(jī)，工作不穩(wěn)定等故障。ATmega8控制實(shí)現(xiàn)對電源電壓監(jiān)測，通過隔離SPI將電源電壓發(fā)送到主控制器。云臺由兩個電機(jī)控制俯仰自由度由電動推桿實(shí)現(xiàn)，云臺升降自由度采用直流電機(jī)驅(qū)動。如圖11所示。以《偵測機(jī)器人電機(jī)驅(qū)動器設(shè)計及電磁兼容性分析》為例：(1) 該文對典型偵測機(jī)器人的需求進(jìn)行分析，將控制器和驅(qū)動器合并為一體式結(jié)構(gòu)?？朔瞬竭M(jìn)電機(jī)失步的問題。圖11 機(jī)器人驅(qū)動器分類框圖1 電機(jī)驅(qū)動a) 原理: 直流電機(jī)里邊固定有環(huán)狀永磁體，電流通過轉(zhuǎn)子上的線圈產(chǎn)生安培力，當(dāng)轉(zhuǎn)子上的線圈與磁場平行時，再繼續(xù)轉(zhuǎn)受到的磁場方向?qū)⒏淖儯虼舜藭r轉(zhuǎn)子末端的電刷跟轉(zhuǎn)換片交替接觸，從而線圈上的電流方向也改變，產(chǎn)生的洛倫茲力方向不變，所以電機(jī)能保持一個方向轉(zhuǎn)動。本文主要介紹各種機(jī)器人驅(qū)動器的原理、特點(diǎn)以及應(yīng)用，為機(jī)器人驅(qū)動研究提供參考。而機(jī)器人驅(qū)動器是維持機(jī)器人運(yùn)動并實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動必不可少的部分。而新型驅(qū)動方式根據(jù)原理不同，又能分為六種：磁致伸縮驅(qū)動、壓電驅(qū)動、形狀記憶合金驅(qū)動、靜電驅(qū)動、光驅(qū)動等[1]。實(shí)現(xiàn)了位置,速度和力矩的閉環(huán)控制。機(jī)器人方面有《偵測機(jī)器人電機(jī)驅(qū)動器設(shè)計及電磁兼容性分析》，《工業(yè)機(jī)器人交流伺服驅(qū)動器控制技術(shù)研究與開發(fā)》，《基于DSP的四足液壓機(jī)器人伺服驅(qū)動器的設(shè)計與研究》《微小型高性能電機(jī)伺服驅(qū)動器設(shè)計》等相關(guān)文獻(xiàn)。從硬件和軟件角度分析驅(qū)動器可靠性。為保證機(jī)器人在斜坡上可以停靠，對兩履帶進(jìn)行閉環(huán)鎖零控制。圖13 機(jī)器人電機(jī)驅(qū)動器整體方案（3）硬件設(shè)計控制電路的設(shè)計：設(shè)計中選用1片ATmega8和兩片ATmega12816AN實(shí)現(xiàn)。圖14 驅(qū)控系統(tǒng)拓?fù)潆娫措娐返脑O(shè)計：驅(qū)動器在工作時，隨著功率開關(guān)管快速導(dǎo)通和關(guān)閉電流快速變化，將產(chǎn)生大量諧波干擾。直流電機(jī)可看作是兩端口對象，端口正極和端口負(fù)極。軟件設(shè)計滿足模塊化要求，方便功能剪裁和擴(kuò)充。接收到讀取驅(qū)動器電壓命令后，通過SPI和ATmega8進(jìn)行通信讀取電壓，并將電壓通過
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