機(jī)器人使用減速機(jī)的好處有:
1.以更低價(jià)格的機(jī)械實(shí)現(xiàn)更高的分辨率
一個(gè)普通5k線的光電碼盤(pán)就能實(shí)現(xiàn)1.44mdeg的角度分辨率(當(dāng)然,如果資金太多上正余弦編碼器使勁細(xì)分也可以實(shí)現(xiàn)的);或者是一個(gè)5相1000步的步進(jìn)電機(jī)可以做到7.2mdeg的分辨率。分辨率高的好處是轉(zhuǎn)速控制可以更精準(zhǔn),由于量化造成的階躍產(chǎn)生的高頻分量變得很小,控制更加平滑。
2. 提高閉環(huán)精度,更好的控制環(huán)路
由于有個(gè)50:1的大減速比,減速機(jī)出軸受到擾動(dòng)傳遞到電機(jī)端就比直驅(qū)縮減了37dB,使得閉環(huán)精度在減速機(jī)出軸顯得更高。同時(shí)轉(zhuǎn)子等效的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量提高到了2500倍,使得控制環(huán)路的滯后環(huán)節(jié)受轉(zhuǎn)子慣量占主導(dǎo),而轉(zhuǎn)子由于直接受電磁力的驅(qū)動(dòng)從而沒(méi)有由于剛度造成的扭矩滯后,比直驅(qū)要好控。
當(dāng)然,使用減速機(jī)并不是*的,還是有一些缺點(diǎn),但是,兩相比較之下,還是使用減速機(jī)更為合適。
使用減速機(jī)之缺點(diǎn):
1. 如果配置了減速機(jī)而編碼器又裝在電機(jī)端的話,減速機(jī)的制造精度會(huì)影響實(shí)際精度;
2. 多級(jí)減速機(jī)里的齒隙油膜厚度變化等小誤差經(jīng)過(guò)多級(jí)放大還是會(huì)造成重復(fù)精度的下降;
3. 還有減速機(jī)畢竟有齒輪嚙合或是柔輪變形,有壽命限制;
4. 對(duì)多連桿機(jī)構(gòu)齒隙的非線性耦合使得機(jī)器人的精度較差,所以工業(yè)機(jī)器人只談重復(fù)定位精度不談精度,從而使得機(jī)器人很難純粹地進(jìn)行離線編程,提高了部署的難度和成本。
以上就是為什么不能直接控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速來(lái)控制關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng),而是需要使用減速器的原因。雖然現(xiàn)在有直驅(qū)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人,但是由于上述問(wèn)題,成熟度上還差一些。
總之,工業(yè)機(jī)器人上用減速機(jī)就是用電機(jī)容易達(dá)到的高轉(zhuǎn)速換取電機(jī)不易做到的高扭矩和低質(zhì)量。