Vietnamese 
English 
French 
German 
Spanish 
Portuguese 
Dutch 
Italian 
Russian 
Chinese 
Japanese 
Korean 
Indonesian 
Thai 
Arabic 
Turkish 
Hebrew 
Hindi 
Là thành phần điều khiển cốt lõi của các khớp robot, cần tập trung vào những đặc điểm nào của các khớp robot khác nhau (khớp đế, khớp tay, khớp đầu cuối) khi lựa chọn và phối hợp các thông số của động cơ servo? Làm thế nào để đạt được sự cân bằng giữa độ chính xác chuyển động của khớp và hiệu suất động học thông qua tối ưu hóa thông số?
I. Nguyên tắc cốt lõi của việc thích ứng động cơ servo: Phù hợp với các yêu cầu khác nhau của khớp nối
Động cơ servo là lựa chọn ưu tiên để điều khiển các khớp của nhiều loại robot khác nhau, chẳng hạn như robot công nghiệp và robot cộng tác, nhờ những ưu điểm về độ chính xác cao, phản hồi nhanh và mật độ mô-men xoắn cao. Các khớp khác nhau của robot có sự khác biệt đáng kể về vị trí chức năng, điều kiện chịu lực và yêu cầu chuyển động. Do đó, việc lựa chọn và điều chỉnh thông số phải phù hợp với nhu cầu cụ thể, và các thông số cần được tối ưu hóa để giải quyết mâu thuẫn giữa độ chính xác và công suất, đảm bảo sự ổn định hoạt động tổng thể của robot.
II. Chiến lược lựa chọn cụ thể theo từng khớp: Kết hợp đặc điểm vận động với các yêu cầu cốt lõi
Trước tiên, cần làm rõ các yêu cầu cốt lõi khi lựa chọn dựa trên đặc điểm của các khớp khác nhau. Là nền tảng chịu tải của robot, khớp gốc chịu trọng lượng của toàn bộ máy và mô-men xoắn sau khi cánh tay duỗi ra. Yêu cầu cốt lõi của nó là mô-men xoắn cao và độ ổn định cao, với yêu cầu tương đối thấp về tốc độ quay. Khi chọn động cơ servo cho khớp gốc, cần ưu tiên mô-men xoắn định mức, mô-men xoắn cực đại và thời gian làm việc liên tục. Thông thường, người ta chọn động cơ servo có mô-men xoắn định mức lớn và mô-men quán tính rô-tơ lớn, kết hợp với bộ giảm tốc hành tinh chính xác để cải thiện mô-men xoắn đầu ra. Đồng thời, cần kiểm tra mô-men xoắn hãm của động cơ để tránh mất bước trong quá trình khởi động hoặc chịu tải. Khớp cánh tay chịu trách nhiệm điều chỉnh tư thế và chuyển động phạm vi của robot, đòi hỏi sự cân bằng giữa mô-men xoắn và độ linh hoạt. Quỹ đạo chuyển động của nó chủ yếu ở chế độ gia tốc thay đổi và tải thay đổi. Khi chọn động cơ cho khớp cánh tay, các yếu tố cần xem xét chính bao gồm tốc độ phản hồi động, sự phù hợp mô-men quán tính và khả năng chịu quá tải. Nên chọn động cơ servo có mô-men quán tính rô-tơ nhỏ và hiệu suất gia tốc tuyệt vời để đảm bảo khớp có thể nhanh chóng tuân theo các lệnh điều khiển. Trong khi đó, tỷ số truyền của bộ giảm tốc cần được tối ưu hóa để cân bằng giữa mô-men xoắn đầu ra và tính linh hoạt chuyển động. Khớp cuối của bộ phận thao tác (chẳng hạn như khớp dẫn động của kẹp hoặc mỏ hàn) chủ yếu tập trung vào định vị chính xác cao và chuyển động nhanh với tải trọng nhẹ, với yêu cầu mô-men xoắn thấp nhưng yêu cầu cực kỳ cao về độ chính xác vị trí, độ chính xác định vị lặp lại và độ ổn định ở tốc độ thấp. Đối với khớp này, nên ưu tiên sử dụng động cơ servo công suất nhỏ với bộ mã hóa độ phân giải cao (với độ chính xác không dưới 23 bit). Ngoài ra, hiệu suất di chuyển chậm ở tốc độ thấp của động cơ cần được tối ưu hóa để tránh hiện tượng rung lắc ở tốc độ thấp ảnh hưởng đến độ chính xác hoạt động.
III. Lộ trình tối ưu hóa tham số: Đạt được sự cân bằng động giữa độ chính xác và hiệu suất động
Thứ hai, việc đạt được sự cân bằng giữa độ chính xác và hiệu suất động thông qua tối ưu hóa các thông số chính liên quan đến ba khía cạnh. Đầu tiên, tối ưu hóa sự phù hợp mômen quán tính. Tỷ lệ giữa mômen quán tính của rôto động cơ và mômen quán tính của tải ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ phản hồi khớp và độ chính xác điều khiển, và tỷ lệ phù hợp nên được thiết lập khác nhau cho các khớp khác nhau: đối với các khớp gốc có mômen quán tính tải lớn, tỷ lệ có thể được điều chỉnh ở mức 1:5~1:10; đối với các khớp tay cần sự cân bằng giữa phản hồi và độ ổn định, tỷ lệ được khuyến nghị là 1:3~1:5; đối với các khớp cuối có mômen quán tính tải nhỏ, tỷ lệ nên là 1:1~1:3. Sự phù hợp hợp lý làm giảm tác động quán tính và cải thiện độ ổn định điều khiển. Thứ hai, tối ưu hóa đồng thời các thông số mômen xoắn và tốc độ quay. Tính toán mômen xoắn tải cực đại và mômen xoắn tải định mức dựa trên quỹ đạo chuyển động của khớp để đảm bảo rằng mômen xoắn cực đại của động cơ có thể đáp ứng tải trọng tác động tức thời và mômen xoắn định mức đáp ứng các yêu cầu làm việc liên tục. Đồng thời, điều chỉnh tốc độ quay sao cho phù hợp với tốc độ chuyển động của khớp: tốc độ quay của khớp gốc được đặt ở mức 50~200 vòng/phút, khớp tay ở mức 200~500 vòng/phút, và khớp cuối có thể tăng lên 500~1500 vòng/phút, tránh lãng phí năng lượng do tốc độ quá cao hoặc giảm hiệu quả hoạt động do tốc độ quá thấp. Thứ ba, hiệu chỉnh các thông số điều khiển. Tối ưu hóa hiệu suất động thông qua điều chỉnh độ lợi và cài đặt thông số bộ lọc của bộ điều khiển servo. Đối với các khớp cuối có yêu cầu độ chính xác cao, hãy tăng độ lợi vòng lặp vị trí để cải thiện độ chính xác định vị và kích hoạt chức năng làm mịn tốc độ thấp để triệt tiêu hiện tượng rung lắc. Đối với các khớp gốc có yêu cầu công suất cao, hãy giảm độ lợi vòng lặp vị trí và tăng độ lợi vòng lặp tốc độ một cách thích hợp để tăng cường khả năng chống nhiễu tải, đạt được sự cân bằng động giữa độ chính xác và công suất.
IV. Các điểm thích ứng bổ sung: Xem xét tính tương thích về môi trường và hợp tác
Ngoài ra, khả năng thích ứng với môi trường và độ tin cậy cũng cần được xem xét khi lựa chọn. Robot công nghiệp có thể hoạt động trong môi trường có bụi và rung động, vì vậy cần chọn động cơ servo có cấp bảo vệ IP65 trở lên và khả năng chống rung mạnh. Đối với robot cộng tác, an toàn là yếu tố quan trọng, do đó cần sử dụng động cơ servo quán tính thấp với khả năng phanh nhanh, kết hợp với mô-đun phát hiện momen xoắn để đạt được khả năng bảo vệ quá tải. Đồng thời, khả năng thích ứng cộng tác của động cơ, bộ giảm tốc và bộ mã hóa là rất quan trọng. Cần đảm bảo tính tương thích thông số giữa ba thành phần này và tối ưu hóa hơn nữa độ chính xác chuyển động và hiệu suất động thông qua việc gỡ lỗi tích hợp để đáp ứng các yêu cầu làm việc khác nhau của các khớp robot khác nhau.
