隨著國家工業(yè)自動化的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人的市場規(guī)模也越來越大。對于工業(yè)機(jī)器人來說，伺服控制系統(tǒng)是很重要的組成部分，它具有轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動慣量比高、無電刷及換向火花等優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)器人中應(yīng)用廣泛。
一、什么是機(jī)器人伺服系統(tǒng)
通常情況下，我們所說的機(jī)器人伺服系統(tǒng)是指應(yīng)用于多軸運(yùn)動控制的精密伺服系統(tǒng)。一個多軸運(yùn)動控制系統(tǒng)是由高階運(yùn)動控制器與低階伺服驅(qū)動器所組成，運(yùn)動控制器負(fù)責(zé)運(yùn)動控制命令譯碼、各個位置控制軸彼此間的相對運(yùn)動、加減速輪廓控制等等，其主要作用在于降低整體系統(tǒng)運(yùn)動控制的路徑誤差。伺服驅(qū)動器負(fù)責(zé)伺服電機(jī)的位置控制，其主要作用在于降低伺服軸的追隨誤差。
二、工業(yè)機(jī)器人伺服系統(tǒng)的組成有哪些
工業(yè)機(jī)器人伺服系統(tǒng)由伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動器、指令機(jī)構(gòu)三大部分構(gòu)成，伺服電機(jī)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)，就是靠它來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動的，伺服驅(qū)動器是伺服電機(jī)的功率電源，指令機(jī)構(gòu)是發(fā)脈沖或者給速度用于配合伺服驅(qū)動器正常工作的。
機(jī)器人對伺服電機(jī)的要求比其它兩個部分都高。首先要求伺服電機(jī)具有快速響應(yīng)性。電機(jī)從獲得指令信號到完成指令所要求的工作狀態(tài)的時間應(yīng)短。響應(yīng)指令信號的時間愈短，電伺服系統(tǒng)的靈敏性愈高，快速響應(yīng)性能愈好，一般是以伺服電機(jī)的機(jī)電時間常數(shù)的大小來說明伺服電機(jī)快速響應(yīng)的性能。其次，伺服電機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩慣量比要大。在驅(qū)動負(fù)載的情況下，要求機(jī)器人的伺服電機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩大，轉(zhuǎn)動慣量小。最后，伺服電機(jī)要具有控制特性的連續(xù)性和直線性，隨著控制信號的變化，電機(jī)的轉(zhuǎn)速能連續(xù)變化，有時還需轉(zhuǎn)速與控制信號成正比或近似成正比。
當(dāng)然，為了配合機(jī)器人的體形，伺服電機(jī)必須體積小、質(zhì)量小、軸向尺寸短。還要經(jīng)受得起苛刻的運(yùn)行條件，可進(jìn)行十分頻繁的正反向和加減速運(yùn)行，并能在短時間內(nèi)承受數(shù)倍過載。
伺服驅(qū)動器是可利用各種電機(jī)產(chǎn)生的力矩和力，直接或間接地驅(qū)動機(jī)器人本體以獲得機(jī)器人的各種運(yùn)動的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，具有轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動慣量比高、無電刷及換向火花等優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)器人中應(yīng)用比較廣泛。