关节机器人
发布时间：2020-11-16
关节机器人也称关节手臂机器人或关节机械手臂，是当今最常见机器人的形态之一。应用于广泛的自动化机械装置中，在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等领域都能见到它的身影。尽管它们的形态各有不同，但它们都有一个共同的特点，就是能够接受指令，精确地定位到三维（或二维）空间上的某一点进行作业。
关节机器人常见的有协作机器人（六轴、七轴）、外骨骼机器人、四足、双足、手术机器人等。当前主流的关节机器人都采用“模块化”思想的关节设计，采用直驱电机+减速器的方式，每个关节的内部结构基本一致，只是大小不太一样，基本由力矩电机、编码器、减速器、控制器等组成，部分还会配上抱闸制动器、力矩传感器。产品应用领域不同，产品的方案也各不相同，所以器件也是多种多样。
力矩电动机是一种极数较多的特种电机，可以在电动机低速甚至堵转（即转子无法转动）时仍能持续运转，不会造成电动机的损坏。而在这种工作模式下，电动机可以提供稳定的力矩给负载（故名为力矩电动机）。减速力矩电机带减速器的力矩电机，是减速器和力矩电机的集成体。有能耗低、性能优越、减速机效率高；振动小、噪音低；工作寿命长、维护简便等优点。
编码器是将信号或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。编码器把角位移或直线位移转换成电信号，前者称为码盘，后者称为码尺。编码器按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码，因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关，而与测量的中间过程无关。
控制器是指按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，它是发布命令的“决策机构”，即完成协调和指挥整个机器人关节的操作。主要作用有数据缓冲、差错控制、数据交换、状态说明及接受和识别命令等基本功能。
