工业机器人驱动机构有几种,试述每种机构的结构及原理?

Question

如题所述

Answer 1

工业机器人的驱动机构是实现其精确运动和操作的关键部分，它主要分为四种类型：液压驱动、气压驱动、电气驱动和机械驱动。下面将详细介绍每种驱动机构的结构原理。
1. 液压驱动机构
液压驱动机构利用压缩液压油的压力来驱动机械手的运动。该系统由液压缸、伺服阀、油泵、油箱等组成。其工作原理是，通过伺服阀控制液压油流向和压力，从而驱动液压缸产生运动。液压驱动的优点是输出力大、响应速度快、精确度高，适用于需要较大抓举能力的场合。但它的缺点是对组件的制造精度和密封性能要求高，维护较为复杂，且不适合在极端温度环境下工作。
2. 气压驱动机构
气压驱动机构则是使用压缩空气的压力来驱动执行机构。它主要由气缸、气阀、气罐和空压机构成。气压驱动的优势在于方便获取气源、结构简单、成本低廉，且动作迅速。然而，由于空气的可压缩性，它难以实现速度的精确控制，且气压不可过高，因此抓举能力有限，工作稳定性较差，定位精度一般。
3. 电气驱动机构
电气驱动机构通过电机直接驱动执行机构运动，是目前使用最广泛的一种驱动方式。它的特点是速度快、行程长、定位精度高，且易于维护和使用。电气驱动机构的构成为电源、电机、传动装置和控制系统。尽管其技术和结构较为复杂，成本较高，但它代表了工业机器人的技术发展趋势。
4. 机械驱动机构
机械驱动机构是通过机械传动机构来驱动的，通常用于动作固定的场合。它依赖于工作机械提供动力，并通过凸轮连杆机构等实现特定动作。机械驱动的特点是运动精确、动作频率高、定位精度高，但其结构较大，维护需求较高，不易调整。
除了上述四种主要驱动机构外，还有混合驱动方式，如液-气或电-液混合驱动。这种驱动方式结合了不同驱动方式的优点，提高了工业机器人的性能。目前，工业机器人开始采用无减速机构的大转矩、低转速电机进行直接驱动，这不仅简化了机构，还提高了控制精度。工业机器人的性价比在很大程度上取决于其驱动方案及其装置的选择。