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机器人的主要驱动方式及其特点 - 图文

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c)静电驱动器

静电驱动器利用电荷间的吸力和排斥力互相作用顺序驱动电极而产生平移或旋转的运动。因静电作用属于表面力,它和元件尺寸的二次方成正比,在微小尺寸变化时,能够产生很大的能量。 d)形状记忆合金驱动器

形状记忆合金是一种特殊的合金,一旦使它记忆了任意形状,即使它变形,当加热到某一适当温度时,则它恢复为变形前的形状。已知的形状记忆合金有Au-Cd、In-Tl、Ni-Ti,Cu-Al-Ni、Cu-Zn-Al等几十种。 e)超声波驱动器

所谓超声波驱动器就是利用超声波振动作为驱动力的一种驱动器,即由振动部分和移动部分所组成,靠振动部分和移动部分之间的摩擦力来驱动的一种驱动器。

由于超声波驱动器没有铁芯和线圈,结构简单、体积小、重量轻、响应快、力矩大,不需配合减速装置就可以低速运行,因此,很适合用于机器人、照相机和摄像机等驱动。 f)人工肌肉

随着机器人技术的发展,驱动器从传统的电机-减速器的机械运动机制,向骨架?腱?肌肉的生物运动机制发展。人的手臂能完成各种柔顺作业,为了实现骨骼?肌肉的部分功能而研制的驱动装置称为人工肌肉驱动器。

为了更好地模拟生物体的运动功能或在机器人上应用,已研制出了多种不同类型的人工肌肉,如利用机械化学物质的高分子凝胶,形状记忆合金制作的人工肌肉。 g)光驱动器

某种强电介质(严密非对称的压电性结晶)受光照射,会产生几千伏/厘米的光感应电压。这种现象是压电效应和光致伸缩效应的结果。这是电介质内部存在不纯物、导致结晶严密不对称、在光激励过程中引起电荷移动而产生的。 二 机器人驱动的要求

1驱动装置的质量尽可能要轻。单位质量的输出功率要高,效率高。 2反应速度要快。要求力质量比和力矩转动惯量比要大。 3动作平滑,不产生冲击。

4控制灵活,位移偏差和速度偏差小。 5安全可靠。 6操作维修方便等。

二 典型的驱动装置及相关内容 1 实现直线运动的液压缸 主要构成:

主要由活塞、活塞杆、缸体、缸盖、密封圈、进出油口等构成。 工作原理

2 单活塞杆液压缸结构图

主要构成:

1、18—缸盖 11—活塞 12—活塞杆 3—进、出油口 7、 8、9、 15、16—密封圈

3 闭环伺服控制系统 1 工作原理:

通常用运算放大器做成的伺服放大器向液压伺服系统中的电液伺服阀提供一个电信号。由电信号控制先导阀再控制一级或两级液压放大器,产生足够的动力去驱动机器人的机械部件。

液压伺服系统原理图

用伺服阀控制液压缸简化原理图 2 核心液压元件:

在闭环伺服控制系统中,核心液压元件是电液伺服阀。 3 作用及特点:

电液伺服阀是一种接受电气模拟信号,输出相应调制流量和压力的液压控制阀。 4 分类:

电液伺服阀的种类繁多。按液压放大器的级数可分为单级、两级和三

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