驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是向機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)提供動(dòng)力的裝置。根據(jù)動(dòng)力源不同,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)方式分為液壓式、氣壓式、電氣式和機(jī)械式4種。早期的工業(yè)機(jī)器人采用液壓驅(qū)動(dòng)。由于液壓系統(tǒng)存在泄露、噪聲和低速不穩(wěn)定等問(wèn)題,并且功率單元笨重和昂貴,目前只有大型重載機(jī)器人、并聯(lián)加工機(jī)器人和一些特殊應(yīng)用場(chǎng)合使用液壓驅(qū)動(dòng)的工業(yè)機(jī)器人。
控制系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)機(jī)器人的作業(yè)指令以及從傳感器反饋回來(lái)的信號(hào),支配機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu)去完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)和功能。如果機(jī)器人不具備信息反饋特征,則為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng);具備信息反饋特征,則為閉環(huán)控制系統(tǒng)。根據(jù)控制原理可分為程序控制系統(tǒng)、適應(yīng)性控制系統(tǒng)和人工智能控制系統(tǒng)。根據(jù)控制運(yùn)動(dòng)的形式可分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制。
隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的不斷進(jìn)步,工業(yè)機(jī)器人將逐漸能夠明白人類的語(yǔ)言,同時(shí)工業(yè)機(jī)器人可以完成產(chǎn)品的組件,這樣就可以讓工人免除復(fù)雜的操作。工業(yè)生產(chǎn)中焊接機(jī)器人系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)空間焊縫的自動(dòng)實(shí)時(shí)跟蹤,而且還能實(shí)現(xiàn)焊接參數(shù)的在線調(diào)整和焊縫質(zhì)量的實(shí)時(shí)控制,可以滿足技術(shù)產(chǎn)品復(fù)雜的焊接工藝及其焊接質(zhì)量、效率的迫切要求。另外隨著人類探索空間的擴(kuò)展,在極端環(huán)境如太空、深水以及核環(huán)境下,工業(yè)機(jī)器人也能利用其智能將任務(wù)順利完成。
①輕量化
對(duì)機(jī)器人來(lái)說(shuō),電機(jī)的尺寸和重量非常敏感,通過(guò)高磁性材料優(yōu)化、一體化優(yōu)化設(shè)計(jì)、加工裝配工藝優(yōu)化等技術(shù)的研究,提高伺服電機(jī)的效率,減小電機(jī)空間尺寸和降低電機(jī)重量,是機(jī)器人電機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)之一。 [5]
②高速
在減速比不能較大調(diào)整的情況,電機(jī)的轉(zhuǎn)速則直接影響著機(jī)器人的末端速度和工作節(jié)拍;而且速比太低會(huì)影響電機(jī)的慣量匹配,因此提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速也是機(jī)器人電機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)之一。 [5]
③直驅(qū)、中空
隨著協(xié)作機(jī)器人的不斷成熟和推廣,機(jī)器人結(jié)構(gòu)的輕量化、緊湊化要求提高,發(fā)展高力矩直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)、盤式中空電機(jī)等機(jī)器人專用電機(jī)也是未來(lái)的趨勢(shì)。