隨著科技的不斷發(fā)展,各種各樣的機器人逐漸的開始取代大量的人力工作,而爬壁機器人作為一種特殊環(huán)境機器人,同樣也開始取代高空壁面作業(yè)人員,成為更加安全高效的高空作業(yè)設(shè)備。對于爬壁機器人這種移動型的爬壁機器人,電機的作用是很重要的,但是現(xiàn)有的電機種類卻有很多,那么可供爬壁機器人選用的電機種類有哪些呢?
一、爬壁機器人選用電機應(yīng)考慮的因素
對于爬壁機器人來說,電機的選用并不簡單,首要考慮的因素就有三個:
1、電機的zui小和zui大轉(zhuǎn)速以及加速度;
2、電機可提供的zui大扭矩,以及扭矩和速度曲線的關(guān)系;
3、不用傳感器和閉環(huán)控制時電機操作的精確性和重復(fù)性。
除上述三個因素外,在選用電機時還有許多其他因素要考慮,比如尺寸、重量、成本等重要因素。對于爬壁機器人的驅(qū)動器來說,驅(qū)動電機的選用通常為有刷直流電機、無刷直流電機和步進電機等。

二、爬壁機器人選用的電機種類
1、有刷直流電機
有刷直流電機是年代十分久遠(yuǎn)的直流電機技術(shù),簡單、成本低。由于電刷與轉(zhuǎn)子間的接觸,電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動會切換(換向)繞在轉(zhuǎn)子上的繞組磁場。電機的速度是施加電壓的函數(shù),因此驅(qū)動要求不高,但管理扭矩卻很難。由于電刷磨損、需要清理維護,以及可能會成為電子噪聲源(電磁干擾)等因素,工作時也存在可靠性問題。由于這些問題的存在,大多數(shù)情況下,有刷直流電機并不是合適的選擇。
2、無刷直流電機
無刷直流電機的“電子換向”取代了有刷電機的機械換向,來控制磁場的切換,周圍固定的切換線圈與旋轉(zhuǎn)芯上的磁鐵間的相互作用取代了有刷電機的機械換向,即利用了磁場與電場之間的相互作用。通過改變MOFSET的開關(guān)頻率,電機速度從而可以被控制。另外,相對于有刷電機,其電機控制器能更好地控制電機性能。
而且,算法如PID(比例-積分-微分)校正算法或者FOC(磁場定向控制,有時也稱之為矢量控制)控制算法能被固化到電機控制器中。這使電機操作與實際的負(fù)載及負(fù)載變化相匹配,從而使電機性能更加強大與精確。
與有刷電機相比,無刷電機雖需更復(fù)雜的控制電路但卻可以表現(xiàn)出更優(yōu)的性能。通常無刷電機需要配備一個位置反饋傳感器,比如霍爾效應(yīng)傳感器、光學(xué)編碼器,或者反電動勢檢測器件。
3、步進電機
爬壁機器人還可能用到的另一種無刷電機就是是步進電機,需要用到開關(guān)式電磁鐵,它位于永磁環(huán)磁芯旁。步進電機不以常規(guī)方式“旋轉(zhuǎn)”,而是借助于不斷轉(zhuǎn)動的軸,逐步提升轉(zhuǎn)速,因此可以實現(xiàn)某一個角度的旋轉(zhuǎn)或持續(xù)旋轉(zhuǎn)。步進電機具有可重復(fù)的運動控制;在需要時可以返回之前的位置。
步進角度范圍為1.8°(200步/轉(zhuǎn))至30°(12步/轉(zhuǎn)),步進角或步數(shù)取決于電機所擁有的永磁鐵個數(shù),但這個范圍之外的值也是可以實現(xiàn)的。
對于步進電機,如果通電卻沒有步進指向,它們會維持在原位置;步進電機能以低rpm提供高扭矩。讓步進電機轉(zhuǎn)動直接的方法是有序通斷電磁鐵,但這可能會帶來抖動或振動。無刷電機和步進電機的應(yīng)用領(lǐng)域有部分重疊。步進電機更適合需要精確的進退動作(如撿拾和安置)的應(yīng)用領(lǐng)域,而不是需要長時間持續(xù)轉(zhuǎn)動的領(lǐng)域,也適合于不需要電機提供高轉(zhuǎn)矩或速度的小應(yīng)用領(lǐng)域。此外,步進電機對于能源效率的要求也低于無刷直流電機。
可供爬壁機器人選用的電機種類除以上三種外,還有許多其他類型,比如永磁鐵同步電機,它具有高能效、單位體積小、響應(yīng)時間快等特點,但是成本也相對較高。這里由于某些原因,洛陽圣瑞智能機器人有限公司生產(chǎn)的爬壁機器人所選用的電機小編不能告訴大家,但是如果大家有興趣可以致電我們的客服進行詳細(xì)的了解,同時若大家已經(jīng)購買了我們的爬壁機器人,并且電機驅(qū)動方面出現(xiàn)問題,請及時與我們聯(lián)系,切勿自行拆卸與維修。