现阶段机器臂系统中不直接用电机,而是通过电机加减速器的方案,有这几个方面的原因1)直接使用电机太重 我们知道电机主要由铜线,烧结钕铁硼,硅钢片组成,其中铜的密度为8.5,烧结钕铁硼7.5,硅钢片7.7。减速器主要由合金钢制成,密度约为7.7,与电机密度综合密度基本相等,但是可以看出,减速器的力矩密度是电机的2到10倍。在满足要求的情况下,选择小的电机加减速器的方案,可以获得更高的转矩密度,从而降低产品的重量。
2)电机低速不好做 机器臂在正常使用中,需要的速度基本在100rpm左右,但是常规电机在这个低速度下控制性能都一般,原因有几点:
①动力性较差,力量相对不足; ②耗电量大,放电电流大,会影响电池寿命; ③电机的使用效率较低,只有70%-75%,比高速电机重; ④由于电机磁钢退磁的原因,在使用2-3年后动力性能下降较明显。
3)成本 目前,满足机器人高需求的电机基本价格都上万(国产外转子也有几百上千的),国内高端市场主要被国外名企占据,国外品牌占据了中国交流伺服市场近80% 的市场份额。但是一个小舵机很便宜,从2010年开始,国内很多厂家开始加大推出第二代伺服产品,性能大幅提升,有专家认为,未来我国伺服系统行业受益于产业升级的影响,将保持较快增长,国产替代空间还很大。
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