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可供爬壁机器人选用的电机种类有哪些

时间:2020-06-05 08:57:16 点击:774 次 来源:洛阳圣瑞智能机器人有限公司
  随着科技的不断发展,各种各样的机器人逐渐的开始取代大量的人力工作,而爬壁机器人作为一种特殊环境机器人,同样也开始取代高空壁面作业人员,成为更加安全高效的高空作业设备。对于爬壁机器人这种移动型的爬壁机器人,电机的作用是很重要的,但是现有的电机种类却有很多,那么可供爬壁机器人选用的电机种类有哪些呢?
  

  一、爬壁机器人选用电机应考虑的因素

  
  对于爬壁机器人来说,电机的选用并不简单,首要考虑的因素就有三个:
  1、电机的zui小和zui大转速以及加速度;
  2、电机可提供的zui大扭矩,以及扭矩和速度曲线的关系;
  3、不用传感器和闭环控制时电机操作的精确性和重复性。
  除上述三个因素外,在选用电机时还有许多其他因素要考虑,比如尺寸、重量、成本等重要因素。对于爬壁机器人的驱动器来说,驱动电机的选用通常为有刷直流电机、无刷直流电机和步进电机等。


圣瑞爬壁机器人


  二、爬壁机器人选用的电机种类

  

  1、有刷直流电机

  
  有刷直流电机是年代十分久远的直流电机技术,简单、成本低。由于电刷与转子间的接触,电机转子的转动会切换(换向)绕在转子上的绕组磁场。电机的速度是施加电压的函数,因此驱动要求不高,但管理扭矩却很难。由于电刷磨损、需要清理维护,以及可能会成为电子噪声源(电磁干扰)等因素,工作时也存在可靠性问题。由于这些问题的存在,大多数情况下,有刷直流电机并不是合适的选择。
  

  2、无刷直流电机

  
  无刷直流电机的“电子换向”取代了有刷电机的机械换向,来控制磁场的切换,周围固定的切换线圈与旋转芯上的磁铁间的相互作用取代了有刷电机的机械换向,即利用了磁场与电场之间的相互作用。通过改变MOFSET的开关频率,电机速度从而可以被控制。另外,相对于有刷电机,其电机控制器能更好地控制电机性能。
  
  而且,算法如PID(比例-积分-微分)校正算法或者FOC(磁场定向控制,有时也称之为矢量控制)控制算法能被固化到电机控制器中。这使电机操作与实际的负载及负载变化相匹配,从而使电机性能更加强大与精确。
  
  与有刷电机相比,无刷电机虽需更复杂的控制电路但却可以表现出更优的性能。通常无刷电机需要配备一个位置反馈传感器,比如霍尔效应传感器、光学编码器,或者反电动势检测器件。
  

  3、步进电机

  
  爬壁机器人还可能用到的另一种无刷电机就是是步进电机,需要用到开关式电磁铁,它位于永磁环中央磁芯旁。步进电机不以常规方式“旋转”,而是借助于不断转动的轴,逐步提升转速,因此可以实现某一个角度的旋转或持续旋转。步进电机具有可重复的运动控制;在需要时可以返回之前的位置。
  
  步进角度范围为1.8°(200步/转)至30°(12步/转),步进角或步数取决于电机所拥有的永磁铁个数,但这个范围之外的值也是可以实现的。
  
  对于步进电机,如果通电却没有步进指向,它们会维持在原位置;步进电机能以低rpm提供高扭矩。让步进电机转动直接的方法是有序通断电磁铁,但这可能会带来抖动或振动。无刷电机和步进电机的应用领域有部分重叠。步进电机更适合需要精确的进退动作(如捡拾和安置)的应用领域,而不是需要长时间持续转动的领域,也适合于不需要电机提供高转矩或速度的小应用领域。此外,步进电机对于能源效率的要求也低于无刷直流电机。
  

  可供爬壁机器人选用的电机种类除以上三种外,还有许多其他类型,比如永磁铁同步电机,它具有高能效、单位体积小、响应时间快等特点,但是成本也相对较高。这里由于某些原因,洛阳圣瑞智能机器人有限公司生产的爬壁机器人所选用的电机小编不能告诉大家,但是如果大家有兴趣可以致电我们的客服进行详细的了解,同时若大家已经购买了我们的爬壁机器人,并且电机驱动方面出现问题,请及时与我们联系,切勿自行拆卸与维修。


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