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        機器人關節如何做到精準控制,原來內部結構這么復雜!

        日期:2021/1/12 16:19:11 人氣:548

        人關節如何做到精準控制,原來內部結構這么復雜!

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        現在工業機器人的自動化程度讓人嘆為觀止,5軸6軸機器人具有如此多的關節,還能夠做到運動和指令的精確傳輸,各部位緊密配合完成復雜的工作,讓人不禁好奇它們的傳動系統到底是怎樣的,關節到底是什么結構的呢?
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        ▲日本安川機器人揮刀削豌豆

        關節是工業機器人最重要的基礎部件之一,也是運動的核心部件:精密減速機。這是一種精密的動力傳達機構,其利用齒輪的速度轉換器,將電機的回轉數減速到所要的回轉數,并得到較大轉矩的裝置,從而降低轉速,增加轉矩。
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        機器人關節處的減速傳動,要求傳動鏈短、體積小、功率大、質量輕和易于控制,同時,對于中高載荷的工業機器人,還需要足夠的剛度、回轉精度和運動精度穩定性。

        機器人關節減速傳動結構↓↓↓

        目前全球能夠提供規?;倚阅芸煽康木軠p速器生產企業不多,絕大多數市場份額都被日本企業占據:Nabtesco的RV減速器約占60%,Harmonica的諧波減速器約占15%,還有住友重工(SUMITOMO,未查到比例)。尤其在機器人領域的應用比例,是壓倒性的。
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        ▲拆解精密減速機的內部結構

        Nabtesco(納博特斯克)是由帝人精機和納博克(1956年生產了日本第一個自動門)這兩家日本公司強強合并組成。作為運動控制系統和零部件的生產商,這兩家公司都在其特定的業務領域,掌握了高端核心技術,控制著很大的市場份額。

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        作為世界上最大的精密擺線針輪減速機制造商,Nabtesco生產高性能減速機、中空軸減速機,以及單軸伺服執行器和控制器。

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        其生產的精密設備具有高扭矩、高剛性和高耐過載沖擊荷載能力的同時,兼有高精密和非常低的回程間隙,被廣泛應用于衛星、雷達天線、工業機器人、半導體和焊接技術等工業自動化領域。

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        ▲工業機器人各關節應用精密減速機

        日本Harmonic Drive Systems Inc.(簡稱HDSI)是整體運動控制的領軍企業,其生產的Harmonic Drive組合型諧波減速機,具有輕量小型、無齒輪間隙、高轉矩容量等特點,被廣泛應用于工業機器人、仿人機器人、半導體液晶生產裝置、光伏設備、光學儀器、精密機床等各種尖端領域。
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        ▲諧波減速器內部結構

        為了涵蓋諧波減速機所不能做到的低減速比領域,HDSI產品還涉及到精密行星齒輪箱型諧波減速機Harmonic Planetary。獨特的內齒圈形變工藝,可以使得行星齒輪與其嚙合的更緊、消除背隙,已達到精密級的傳動誤差。

        日本住友SUMITOMO是擁有400多年歷史的世界500強之一的住友集團旗下的建設機械廠家,住友產品在1967年憑借自身技術,開發研制了第一臺液壓挖掘機之后,目前世界各地到處活躍著住友液壓挖掘機的身影。
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        ▲住友減速機

        住友減速機包含各種型號減速機,如住友大型斜齒輪減速箱,住友行星齒輪減速機,住友斜齒輪減速機,住友蝸輪蝸桿減速機等。減速比大,效率高,針齒嚙合系套式滾動摩擦,嚙合表面無相對滑動,一級減速效率可達94%。

        文字來源:工業機器人

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