数据驱动机械传动技术中的减速器主要作用及其分类原理
导语:减速器是机器人关节的核心部件,用于降低电机转速、增大输出扭矩,并提升运动控制精度。按照传动精度看,三种由高到低的排序为精密行星减速器>谐波减缩器>RV减缩器。
在各类机器人中,是重要的零部件之一,主要起到以下作用:
提高精度:将电机的旋转运动转换成所需的速度和力矩,同时大幅减少运动中的误差,提高机器人的操作精度。
增大扭矩:通过减缩器,将电机输出的转速降低,同时增大输出扭矩,使机器人可执行更重的负载任务。
提高响应速度:可快速响应控制信号,实现快速启动和停止,提高机器人的动态性能和灵活性。
提高稳定性:减少运动过程中的震动和冲击,提高机器人的运行稳定性。
减少体积和重量:设计紧凑,在提供足够扭矩的同时,保持相对较小的体积和重量,有助于减轻机器人整体重量。
减缩者的分类及原理
谐波削弱
结构由波发生者(椭圆凸轮)、柔轮(薄壁弹性齿轮)与刚轮(刚性内齿轮)组成。
原理以波发生者使柔轮发生弹性变形,与刚轮啮合。随着波发生者旋转,柔轮齿与刚轮齿啮合位置变化,为实施削弱(通常为30:1至320:1)。
特点:
优点紧凑、轻巧、高效率(回差≤1弧分)、零背隙缺点疲劳易耗、高负荷可能影响寿命应用协作、医疗等场景代表厂商哈默纳科、新宝、大族科技绿谐调研来福同川珠海飞马中大力德
RV削弱
两级削弱第一级为行星齿轮第二级为摆线针轴
原理以行星初步削弱后,再通过曲轴驱动摆线针轴与针齒啮合实施高度比(50:1至200:1)
特点:
优点高剛利,大承载能力、高效率(回差≤1弧分)、长寿命缺点复杂结构成本昂贵制造难度应用工业基座、大臂代表厂商纳博特斯克环动科技住友珠海飞马中大力德新宝科峰智能纽氏达特精锐科技
行星削弱
太阳輪與轉軸間通過軌道連接轉動;轉軸與地球間有連接,但不完全對稱;地球上有一或多個小物體,這些物體會繞著地球自轉而運動並穿過太陽輪的一個或數個開口。當這些物體從一個開口進入另一個時,它們將功率傳輸給轉軸,並且在通過每個開口時都能夠將功率傳輸給它們繼續運行直到它們完成了所有必須進行的事務後才會停下來並重新開始工作。
未来趋势:
集成化与电池一体化设计;
新材料使用碳纤维柔圈延长生命;
加工工艺提升国产化水平;