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全部測(cè)試解決應(yīng)用方案

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在人形機(jī)器人中,機(jī)器人靈巧的手部位使用的常規(guī)都是空心杯電機(jī)+多級(jí)行星減速箱組成的模組。因?yàn)榭招谋姍C(jī)高速低扭矩的特性,為了在較小空間內(nèi)獲得較大的手指抓握力,空心杯電機(jī)都需要搭配行星減速箱進(jìn)行使用,一般都會(huì)集成2-3級(jí)的行星減速箱。


一、人形機(jī)器人關(guān)節(jié)空心杯電機(jī)分類

空心杯關(guān)節(jié)是直流永磁伺服微特電機(jī)的一類,從原理上來(lái)說(shuō)屬于旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的范疇,具有新穎的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、獨(dú)特的線圈制造工藝和較小的尺寸。空心杯電機(jī)在結(jié)構(gòu)上突破了傳統(tǒng)直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)形式,采用的是無(wú)鐵芯轉(zhuǎn)子,其電樞繞組為空心杯線圈,形似水杯,因此被稱為“空心杯電機(jī)”。

空心杯電機(jī)分為有刷和無(wú)刷兩種:有刷空心杯電機(jī)轉(zhuǎn)子無(wú)鐵芯無(wú)刷空心杯電機(jī)定子無(wú)鐵芯

1、有刷空心杯電機(jī)轉(zhuǎn)子無(wú)鐵芯

空心杯直流有刷微電機(jī)采用機(jī)械換向,磁極不動(dòng),線圈旋轉(zhuǎn)。電機(jī)工作時(shí),線圈和換向器旋轉(zhuǎn),磁鋼和碳刷不轉(zhuǎn),線圈電流方向的交替變化是隨電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的換向器和電刷來(lái)完成的。在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中會(huì)摩擦碳刷,造成損耗,需要定期更換碳刷。碳刷與線圈接線頭之間通斷交替,會(huì)發(fā)生電火花,產(chǎn)生電磁破,干擾電子設(shè)備。

人形機(jī)器人電機(jī)有刷空心杯電機(jī)和無(wú)刷空心杯電機(jī)的區(qū)別—AIP艾普

2、無(wú)刷空心杯電機(jī)定子無(wú)鐵芯

無(wú)刷空心杯直流電機(jī)采取電子換向,線圈不動(dòng),磁極旋轉(zhuǎn)。無(wú)刷空心杯直流電機(jī),是使用一套電子設(shè)備,通過(guò)霍爾元件,感知永磁體磁極的位置,根據(jù)這種感知,使用電子線路,適時(shí)切換線圈中電流的方向,保證產(chǎn)生正確方向的磁力,來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。因?yàn)槭亲钥厥竭\(yùn)行的,所以不會(huì)像變頻調(diào)速下重載啟動(dòng)的同步電機(jī)那樣在轉(zhuǎn)子上另加啟動(dòng)繞組,也不會(huì)在負(fù)載突變時(shí)產(chǎn)生振蕩和失步,消除了空心杯直流有刷微電機(jī)的缺點(diǎn)。

人形機(jī)器人電機(jī)有刷空心杯電機(jī)和無(wú)刷空心杯電機(jī)的區(qū)別—AIP艾普


二、機(jī)器人電機(jī)有刷空心杯電機(jī)和無(wú)刷空心杯電機(jī)區(qū)別

1、換向方式不同:有刷空心杯電機(jī)采用機(jī)械電刷換向,電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中存在著一定的相對(duì)摩擦,會(huì)產(chǎn)生噪聲、電火花,降低了電機(jī)的使用壽命,用物理碳刷和換向器的配合來(lái)完成換向。無(wú)刷空心杯電機(jī)采用電子換向的方式,具有效率高、轉(zhuǎn)矩波動(dòng)小、使用壽命高、結(jié)構(gòu)精巧,維護(hù)方便,易保養(yǎng)等特點(diǎn),沒(méi)有物理碳刷和換向器這種物理結(jié)構(gòu),用線圈導(dǎo)線直接連接到控制器。

2、控制方式不同:有刷空心杯電機(jī)采用電流控制;而無(wú)刷空心杯電機(jī)需要搭配電機(jī)驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)控制。

3、轉(zhuǎn)子不同:有刷空心杯電機(jī)是線圈、換向器和連接板在外殼和永磁體中間旋轉(zhuǎn),共同組成轉(zhuǎn)子;無(wú)刷的線圈是同定的,磁鐵在中間旋轉(zhuǎn),同時(shí)也是轉(zhuǎn)子。

4、是否有霍爾傳感器:有刷空心杯電機(jī)沒(méi)有霍爾傳感器;無(wú)刷空心杯電機(jī)有霍爾傳感器。

5、壽命:有刷空心杯電機(jī)的壽命取決于換向器(一旦損壞,即要更換電機(jī)),壽命一般1000-3000h;無(wú)刷空心杯電機(jī)采用軸承,壽命更長(zhǎng),可達(dá)10000h+。

人形機(jī)器人電機(jī)有刷空心杯電機(jī)和無(wú)刷空心杯電機(jī)的區(qū)別—AIP艾普

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