人形機(jī)器人快速進(jìn)化,無框電機(jī)是其重要部件。
機(jī)器人運(yùn)動的“心臟”,對運(yùn)動精度起決定作用。電機(jī)(俗稱“馬達(dá)”)是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置,它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩,作為用電器或各種機(jī)械的動力源。
為什么機(jī)器人關(guān)節(jié)要用無框力矩電機(jī)?機(jī)器人關(guān)節(jié)要求電機(jī)體積小、扭矩大、響應(yīng)快。而無框力矩電機(jī)僅由轉(zhuǎn)子和定子組成,體積小,同時具有較高的功率,低轉(zhuǎn)速情況下能夠輸出更大扭矩,更符合人形機(jī)器人的需求。
無框電機(jī)是人形關(guān)節(jié)傳動主力
在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)中,通常傾向于選用現(xiàn)成的封裝電機(jī),即電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子通過軸承和法蘭等封裝在電機(jī)外殼內(nèi)。這樣只需要將電機(jī)整體安裝到機(jī)械設(shè)備上,連接負(fù)載即可使用。
然而,在很多實(shí)際應(yīng)用中,安裝空間受到很大的限制。例如,協(xié)作機(jī)器人的手臂,通常要集成6個、7個甚至更多電機(jī)來驅(qū)動機(jī)器人的關(guān)節(jié)。由于沒有足夠的安裝空間,傳統(tǒng)的電機(jī)封裝形式無法滿足應(yīng)用需求。有什么辦法進(jìn)一步節(jié)省安裝空間呢?無框電機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。
無框電機(jī)由獨(dú)立的轉(zhuǎn)子和定子部件組成,這些部件分別安裝到機(jī)械設(shè)備中,以將扭矩傳遞給負(fù)載。他們通常與其他組件集成在一起,包括外殼、軸系、軸承、反饋裝置和其他元件,構(gòu)成整個驅(qū)動系統(tǒng)。
轉(zhuǎn)子部分通常由固定在輪轂上的高能稀土磁體組成,輪轂安裝在軸和軸承組件上。
定子部分則由繞組組成并安裝在機(jī)械設(shè)備外殼內(nèi),該外殼可以是機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)的一部分。
由于無框電機(jī)取消外殼和軸承,通過精心的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),定子和轉(zhuǎn)子分別直接固定至機(jī)械設(shè)備上,從而精簡了設(shè)備的結(jié)構(gòu)、減小了整體的空間。
與此同時,強(qiáng)和無框電機(jī)借助設(shè)備外殼巧妙地實(shí)現(xiàn)了防護(hù),采用無框電機(jī)的機(jī)械設(shè)備也達(dá)到了極高的整體防護(hù)等級。
無框電機(jī)的應(yīng)用還帶來了更多的定制可能性,以便電機(jī)驅(qū)動能夠更好的融入機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中去。