各大機(jī)電公司工業(yè)機(jī)器人電動(dòng)傳動(dòng)裝置的特點(diǎn)介紹

　　近來(lái)出現(xiàn)了許多用于電弧焊的機(jī)電工業(yè)機(jī)器人機(jī)械手，如“石川電氣技師”、“新月和”等公司的機(jī)器人。在這種情況下用電動(dòng)傳動(dòng)裝置的優(yōu)越性是顯而易見(jiàn)的。電弧焊的速度不大，為5～10毫米/秒。因?yàn)椴僮鞯闹饕獣r(shí)間是花費(fèi)在焊接上了。所以接近和跨越（自由移動(dòng)）速度取50～100毫米/秒就足夠了。工作機(jī)構(gòu)（焊頭）的重量不大。用電動(dòng)傳動(dòng)能保證沒(méi)有火災(zāi)危險(xiǎn)，并能保證工作地點(diǎn)清潔。

　　“新明和”公司研制了三種形式具有電動(dòng)傳動(dòng)裝置的電弧焊機(jī)器人（PW-50，PW-75和PW-200），現(xiàn)時(shí)研制的PW-50型焊接機(jī)器人的技術(shù)數(shù)據(jù)介于PW-75和PW-200之間。機(jī)器人采用的是用直流電動(dòng)機(jī)構(gòu)成的伺服傳動(dòng)裝置。

　　“石川電氣技師”公司的機(jī)器人的特點(diǎn)是利用感受裝置進(jìn)行焊接。感受裝置的確定在零件表面上焊縫的距離或者測(cè)定相當(dāng)于零件表面的定位距離和角度。感受裝置在焊接過(guò)程中以機(jī)械方式觸及零件表面，同時(shí)就以連續(xù)式或離散式給出關(guān)于距離或角度的信號(hào)。信號(hào)加到機(jī)器人電動(dòng)傳動(dòng)裝置的輸入端，這樣一來(lái)，就能實(shí)現(xiàn)機(jī)器人傳動(dòng)的連續(xù)或離散的機(jī)電伺服系統(tǒng)。

　　眾所周知，在工業(yè)機(jī)器人中可用電動(dòng)傳動(dòng)裝置作為大功率液壓執(zhí)行系統(tǒng)的給定裝置。例如，在“多面手-50”型工業(yè)機(jī)器人中，控制各環(huán)節(jié)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置的構(gòu)造如下。按程序給定的環(huán)節(jié)位置，是由СЛ型直流電機(jī)構(gòu)成的小功率伺服傳動(dòng)系統(tǒng)控制的。電動(dòng)機(jī)輸出與ЭМТ-18型液壓力矩放大器的輸入軸相聯(lián)。液壓力矩放大器通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)跟蹤電動(dòng)機(jī)軸的位置，同時(shí)又移動(dòng)帶有重載的機(jī)械手的環(huán)節(jié)。ЦРВ-50型（蘇聯(lián)機(jī)床工具研究院研制）機(jī)械手的傳動(dòng)裝置也是采用相似的方法構(gòu)造的，指示這種機(jī)械手的傳動(dòng)裝置是用步進(jìn)電機(jī)作為液壓力矩放大器的程序位移給定器。

　　大多數(shù)復(fù)雜的有感覺(jué)機(jī)器人都是采用電動(dòng)機(jī)組成的電動(dòng)傳動(dòng)裝置。這是因?yàn)殡妱?dòng)傳動(dòng)裝置使用方便，工作中沒(méi)有污染和噪聲，也因?yàn)樵趯?shí)現(xiàn)知覺(jué)機(jī)器人所必須的自適應(yīng)控制的各種方法中，電動(dòng)傳動(dòng)裝置有更大的靈活性。對(duì)于有知覺(jué)機(jī)器人來(lái)說(shuō)，例如，能完成裝配工序的有知覺(jué)的機(jī)器人，對(duì)它的電動(dòng)傳動(dòng)裝置的特性的要求和一般程序控制機(jī)器人傳動(dòng)裝置特性的要求有著本質(zhì)上的差別。舉例說(shuō)，在普通的程序控制的機(jī)器人傳動(dòng)裝置中，通常要求盡可能地保證機(jī)械特性剛度大些，以便減少外界干擾作用的影響。與此相反，對(duì)有知覺(jué)的能完成裝配工作是機(jī)器人要求傳動(dòng)裝置對(duì)外作用力來(lái)說(shuō)具有柔軟性（此時(shí)外力是工作的力）。采用根據(jù)傳動(dòng)裝置輸出環(huán)節(jié)的實(shí)際位置和給定裝置之差去控制作用力的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目的。圖1給出了接上述的方法控制電動(dòng)傳動(dòng)裝置的原理（a）以及這一控制所要求的傳動(dòng)裝置機(jī)械特性（b）。

　　為發(fā)展工業(yè)機(jī)器人，正在研制電動(dòng)傳動(dòng)裝置的КЭР標(biāo)準(zhǔn)成套系列。這一系列按輸出軸的功率（瓦特）有六種規(guī)格型號(hào)：25、90、250、550、1100、2200。這一系列的技術(shù)要求是由列寧格勒加里寧工學(xué)院制定的，并證得了從事制造機(jī)器人的一些主要企業(yè)的同意。

　　標(biāo)準(zhǔn)的成套的電動(dòng)傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)是由機(jī)電組件、傳動(dòng)裝置的控制部分和功率放大部分組成的。機(jī)電組件是由直流執(zhí)行電動(dòng)機(jī)、從執(zhí)行電動(dòng)機(jī)到輸出軸之間的機(jī)械手傳動(dòng)裝置和輸出軸的位置、速度傳感器組成。機(jī)電組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要保證在機(jī)械手的轉(zhuǎn)動(dòng)和擺環(huán)環(huán)節(jié)中都可使用。

　　在標(biāo)準(zhǔn)的電動(dòng)傳動(dòng)裝置進(jìn)行系列生產(chǎn)之前，在使用蘇制工業(yè)機(jī)器人時(shí)，推薦采用一般的執(zhí)行電動(dòng)機(jī)，如СД、ДМ、СЛ、ДВИ型電動(dòng)機(jī)、也可采用具有改善特性的電動(dòng)機(jī)，如具有光滑電樞的ДПГ、МИГ型，具有空心轉(zhuǎn)子的ДПР、ДПЦЯ、ДПЯ型，具有圓盤(pán)形轉(zhuǎn)子的ПЯ型電動(dòng)機(jī)。

　　現(xiàn)時(shí)蘇聯(lián)生產(chǎn)的具有改善特性的電動(dòng)機(jī)為數(shù)有限。世界其他國(guó)家生產(chǎn)的一些電動(dòng)機(jī)，如美國(guó)的“普魯泰爾”公司的空心轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，發(fā)過(guò)CEM公司的圓盤(pán)電樞電動(dòng)機(jī)，日本的“石川電氣技師”公司的光滑轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，美國(guó)的“盧卡斯”公司和日本“伐奴克”公司的大力矩電動(dòng)機(jī)都屬于這類電動(dòng)機(jī)。