日期：2023-05-04 12:12:27瀏覽量：67873
從上面的機器人臂部結構圖中我們可以看到，在機器人關節處都安裝有電機和減速機用來控制關節運動，那么問題來了：
在機器人系統中，為什么不能直接控制伺服電機轉子轉速控制關節運動，電機減速計算？
要回答電機減速計算這個問題，首先要明確工業機器人關節的工況：
1. 工業機器人的關節需要撐住后端機構由于重力產生的扭矩。
2. 工業機器人關節轉速不高。機器人關節角速度很低，可電機在極低的速度下轉動是不平穩的，控制不易，需要一個機械讓電機在較合理的轉速下運動，保證運動的平順。
那么電機減速計算的原因有兩點，第一點是提扭矩，第二點就是提控制分辨率和閉環精度。
例如，一個50:1的諧波減速機就能輕松將一個額定100mNm的電機的額定扭矩提升到5Nm，代價是：
1.轉子轉速比直驅高49倍
本來工業機器人的關節轉速就不高，一般都是每秒一兩轉，額定100mNm的電機輕松跑6k轉/min，白不轉那么快。要是嫌轉的不夠快?解決辦法就是提電壓，但這要考慮的是軸承和轉子是否撐得住。
2.重量提高到原來3倍
舉個例子，maxon EC45最厚的電機額定轉矩為83mNm，重110g；maxon EC90的額定轉矩為560mNm，重600g。從這個兩個數據出發，可以腦補一下額定5Nm的電機重量是多少倍。
3.維持相同扭矩時，發熱功率是不加減速機的1/2500
其實不是說額定100mNm的電機干不到5Nm，也是可以做到的，只要往死里提電流就好了，但這樣將會造成電機快速發燙，撐不了幾秒就得冒煙，就算上了水冷電費也會比較多。要想達到相同扭矩又不想太燙就得換扭矩/發熱效率高且熱阻小、熱容量大的電機，但這樣就又回到2所說的問題了。
