机器人的驱动器.doc

5、简述液压驱动器、气压驱动器和电气驱动器特点及应用场合
答：A液压驱动特点 
液压驱动所用的压力为5～320kgf/cm2。
a）优点 
1.能够以较小的驱动器输出较大的驱动力或力矩，即获得较大的功率重量比。 
2.可以把驱动油缸直接做成关节的一部分，故结构简单紧凑，刚性好。 
3.由于液体的不可压缩性，定位精度比气压驱动高，并可实现任意位置的开停。 
4.液压驱动调速比较简单和平稳，能在很大调整范围内实现无级调速。 
5.使用安全阀可简单而有效的防止过载现象发生。 6液压驱动具有润滑性能好、寿命长等特点。
b）缺点 
1.油液容易泄漏。这不仅影响工作的稳定性与定位精度，而且会造成环境污染。 
2.因油液粘度随温度而变化，且在高温与低温条件下很难应用。
3.因油液中容易混入气泡、水分等，使系统的刚性降低，速度特性及定位精度变坏。 
4.需配备压力源及复杂的管路系统，因此成本较高。 
c)适用范围 
液压驱动方式大多用于要求输出力较大而运动速度较低的场合。在机器人液压驱动系统中，近年来以电液伺服系统驱动最具有代表性。 
B气压驱动的特点 
气压驱动在工业机械手中用的较多。使用的压力通常在0.4-0.6Mpa，最高可达1Mpa。 
a）优点 
1.快速性好，这是因为压缩空气的黏性小，流速大，一般压缩空气在管路中流速可达180m/s，而油液在管路中的流速仅为2.5-4.5 m/s。 
2.气源方便，一般工厂都有压缩空气站供应压缩空气，亦可由空气压缩机取得。 
3.废气可直接排入大气不会造成污染，因而在任何位置只需一根高压管连接即可工作，所以比液压驱动干净而简单。
4.通过调节气量可实现无级变速。 
5.由于空气的可压缩性，气压驱动系统具有较好的缓冲作用。 
6.可以把驱动器做成关节的一部分，因而结构简单、刚性好、成本低。 
b）缺点 
1.因为工作压力偏低，所以功率重量比小、驱动装置体积大。     
2.基于气体的可压缩性，气压驱动很难保证较高的定位精度。       
3.使用后的压缩空气向大气排放时，会产生噪声。 
4.因压缩空气含冷凝水，使得气压系统易锈蚀，在低温下易结冰。 
C 电气驱动的特点 
电气驱动是利用各种电动机产生力和力矩，直接或经过机械传动去驱动执行机构，以获得机器人的各种运动。因为省去了中间能量转换的过程，所以比液压及气动驱动效率高，使用方便且成本低。电气驱动大致可分为普通电机驱动、步进电机驱动和直线电机驱动三类。 
（a）普通电机驱动的特点 
普通电机包括交流电机、直流电机及伺服电机。交流电机一般不能进行调速或难以进行无级调速，即使是多速电机，也只能进行有限的有级调速。直流电机能够实现无级调速，但直流电源价格较高，因而限制了它在大功率机器人上的应用。
（b）步进电机驱动的特点 
步进电机驱动的速度和位移大小，可由电气控制系统发出的脉冲数加以控制。由于步进电机的位移量与脉冲数严格成正比，故步进电
机驱动可以达到较高的重复定位精度，但是，但是步进电机速度不能太高，控制系统也比较复杂。
（c）直线电机驱动的特点 
直线电机结构简单、成本低，其动作速度与行程主要取决于其定子与转子的长度，反接制动时，定位精度较低，必须增设缓冲及定位机构。