現(xiàn)今的電磁驅(qū)動機(jī)器人使用的都是旋轉(zhuǎn)電機(jī)加減速器。直線電機(jī)的優(yōu)點是可以直接驅(qū)動,不需要將圓周運動轉(zhuǎn)換為直線運動。可以有效利用極度寶貴的空間。直線電機(jī)的缺點是發(fā)熱大,推力重量比小。
用直線電機(jī)驅(qū)動機(jī)器人是個好用途。眾所周知,旋轉(zhuǎn)電機(jī)+絲杠螺母的方式相比直線電機(jī),成本低了不止十倍,效率高得多,力矩大得多,占地方要更小,我們要注意的是直線電機(jī)是非常占地方的,并且有個巨大的定子。
而直線電機(jī)最重要的優(yōu)點,是其優(yōu)越的動力學(xué)特性。直線電機(jī)沒有傳動,沒有因此而帶來的非線性,加之軸承特殊設(shè)計,可以達(dá)到非常高的帶寬和準(zhǔn)確性。比如制造芯片用的光刻機(jī),就全部都用直線(或者平板,相當(dāng)于二維直線電機(jī))電機(jī),每一個自由度多級控制,并且所有的自由度都用磁懸浮軸承,在真空中運行,只有這樣才能達(dá)到納米級的精度和高輸出。
對于機(jī)器人來說,最重要的還是高力矩。驅(qū)動器本身力矩大的話,就不需要大齒輪比傳動,非線性和性能大幅度減小。而這卻恰恰是直線電機(jī)不擅長的。
如果說非要改進(jìn)直線電機(jī)讓它適用于機(jī)器人,或許也可以從大推進(jìn)力方向著手,增大在傳動件上能產(chǎn)生推力的面積,比如說在其周圍全都布置上定子。
總的來說,這兩種驅(qū)動器應(yīng)該是各有所長,而機(jī)器人驅(qū)動器的需求恰恰是直線電機(jī)特點所沒有的。
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