机器人制作指南—电机.doc

机器人制作指南—驱动器 外文来自 /? 翻译来自 Autolove 编辑修改 驱动器，顾名思义起驱动作用。它是一种使其它物体自动运作的装置。它包括以下种类：? 交流电机：采用交流电。直流电机：采用直流电，使用方便。 无刷电机：不用电刷的直流电机，比普通直流电机更好，但价格贵多了。 线性电机：可以作X-Y平面运动的无刷电机。 伺服电机：可构成反馈控制的基本的直流电机，能用的起、使用方便。 舵机Steering Gear）：可调整舵机作360度转动。 SMA丝（形状记忆合金，Shape Memory Alloy，）:由特殊材料制成，当受载如温度或通电等情况时，其形状发生改变。 螺线管：开关型的高扭矩作高速推/拉动作的驱动器。 步进电机：以转角增量形式工作的电机。 1、交流电机 不象直流电机仅使用单一的恒流电源，交流电机在三相电流下工作。为使机器人获得三相电流工作，你或者需要一个将直流电转为交流电的大容量的、昂贵的转换器，或者要有限定工作范围的墙上插座。你可能不打算使用交流电机，除非你的机器人是固定的，就象机械手或机器人平台。如果你不打算让机器人平台像小狗或其它什么的一样走动。。。? 电压具有极性 (电流不会改变) 主要是从120-240V的交流电，一般与主机功率匹配 电压越高一般力矩越大，但是需要的功率越大 由于电源设备要求较少用于移动机器人 注：交直流两用电机象直流电机一样有电刷，不过可用交流电或直流电? 电流 在购买电机时，要考虑停转和工作电流（最大和最小值） 停转电流 -在电机被控制不能转动时所需要的电流? 运转电流 -当电机受到阻力矩为零时的电流 最好测出与电压、电流和所需转矩有关的电流曲线进行优化 当电机承载力矩变化时，如电机反转，期望承受短期的电流峰值 电流峰值能达到失速电流的两倍，如果没有保护装置，会损坏控制电路 使用二极管防止反转电流损坏你的电路 检查你的电路的额定功率，如果需要的话采用散热片 ? 功率（即电压乘以电流） 电机运行时常常接近停转电流，或在大转矩下的反转电流，可能会引起电机烧毁 如果不能避免的话可用带散热装置的电机? 转矩? 购买电机时，考虑失速和工作转矩（最大和最小的） 失速转矩—当动力不足以维持电机转动时的转矩 工作转矩—当电机的阴力矩为零时的电机转矩 速度? 电机工作时有效的最大速度 传动装置能使电机转得更快，输出转速越低则力矩越大 记住转矩决定了加速度，因此，一个具较差加速度的高速机器人实际上是低速机器人 如果不确定的话，宁可考虑转矩优于速度效率 比直流电机效率更高 一般在额定电压和频率时效率最高 使用齿轮(可选购买有内置齿轮或齿轮在外的电机) 控制方法 调整交流电频率能够改变速度和转矩 编码器，一种对轮子或电机轴转的圈数计数，测定转速，用以控制反馈环 转速计，测量电机的最大电流来控制输出转矩的一种装置? ?????这个电路可以控制交流电机的转速。桥式整流器从120V交流线处产生直流电压电流通过10K欧姆的电位计。电路由额定功率3W+的10K电位计、两个100欧姆电阻和50微法电容器组成，传送到控制极触发可控硅。二极管D1保护电路免受反向峰值电压。桥式整流器和可控硅的额定值为25安培和峰值反向电压（PIV）600伏。二极管D1额定值为2安培，而峰值反向电压为600伏。电路能处理的负载达10安培。可控硅应有很好的散热槽。、直流电机 从一开始，直流电机就显得很简单。两端加上电压，它就转动了。如果要控制电机自转的方向？正确的方法是改变电线的方向。现在你如果想电机以一半的速度转动吗？你应该降低它的电压。但是你如何使机器人自动地做这样的事情？而且你怎样知道电机应该得到多大电压？为什么不是50伏而是12伏？电机怎样会过热？使电机运行要比你复杂得多。? 你可能知道直流电机电压非两极的，指你可以转换电压不会有什么不利情况发生。一般直流电机是额定电压从6V~12V再大一些是24V或更大。但是对机器人来说，你可能只会用到6V~12V的范围。这样来说，为什么电机要在不同的电压下工作？我们（或者），电压直接关系到电机转矩的大小电压越大，转矩越高。但是不能让你的电机工作在100V的情况，那样就不太好了。直流电机在额定电压下工作效率最高如果你采用过低的电压值，它就不会工作了。如果你采用了过高的电压，它将过热，线圈将会熔化。因此一般的规则是，尝试尽可能采用接近电机额定的电压。此外，尽管24V的电机会更加强劲有力，难道你真的想让你的机器人随身带上24V的电池（那是又重又大）？我的建议是不要超过24V的电机，除非你是真的太需要那样的转矩了。 电流 对于所有的电路来说，一定要注意到电流。太小不能工作。太大也会彻底毁坏。?在买电机时，你一定要注意两个电流额定值问题。第一个是工作电流