工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方式?jīng)Q定其動(dòng)力來源、響應(yīng)速度及維護(hù)需求,主要分為伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)及氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)四大類型,各類驅(qū)動(dòng)技術(shù)的性能特點(diǎn)適配不同作業(yè)場(chǎng)景。伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)是當(dāng)前工業(yè)機(jī)器人的主流方式,分為交流伺服與直流伺服,其中交流伺服電機(jī)因功率密度高、調(diào)速范圍廣(0-3000rpm)、控制精度高(位置誤差<),廣泛應(yīng)用于中高端機(jī)器人,如 6 軸關(guān)節(jié)機(jī)器人、SCARA 機(jī)器人。這類驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過編碼器實(shí)時(shí)反饋電機(jī)轉(zhuǎn)速與位置,配合伺服驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制,能快速響應(yīng)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)指令,且運(yùn)行平穩(wěn)、噪音低,維護(hù)周期長(zhǎng)(通常 1-2 年維護(hù)一次),但成本相對(duì)較高,適合對(duì)精度與速度要求高的場(chǎng)景。
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)精度低于伺服電機(jī)(位置誤差 ±),但成本低、控制簡(jiǎn)單,多用于點(diǎn)位控制的輕載機(jī)器人,如小型直角坐標(biāo)機(jī)器人,適合電子行業(yè)的簡(jiǎn)單搬運(yùn)、插件作業(yè)。不過,步進(jìn)電機(jī)存在失步風(fēng)險(xiǎn),負(fù)載過大或速度過快時(shí)易出現(xiàn)定位偏差,因此僅適用于低動(dòng)態(tài)性能需求的場(chǎng)景。液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)器人通過液壓油傳遞動(dòng)力,負(fù)載能力強(qiáng)(可達(dá)數(shù)噸)、結(jié)構(gòu)剛性高,適合重載作業(yè),如冶金行業(yè)的鋼坯搬運(yùn)機(jī)器人、工程機(jī)械的重型裝配機(jī)器人,但液壓系統(tǒng)存在泄漏風(fēng)險(xiǎn),維護(hù)復(fù)雜(需定期更換液壓油與密封件),且響應(yīng)速度較慢,不適用于高速作業(yè)。氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人以壓縮空氣為動(dòng)力,成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無污染,適合輕載(<5kg)、低速的簡(jiǎn)單作業(yè),如食品行業(yè)的抓取分揀機(jī)器人,但氣壓波動(dòng)會(huì)影響定位精度(±),且需配備空壓機(jī)等輔助設(shè)備,適用場(chǎng)景受限。
工業(yè)機(jī)器人的動(dòng)力類型與性能差異