编码器在机器人舵机中的应用

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  是各类机械最常用的检测装置之一,用编码器作为信号检测的方法,已经大范围的使用在数字控制机床、工业机器人、纺织机械、冶金机械、电梯、伺服电机等工业自动化领域。编码器种类非常之多,不同的行业用户对编码器的参数、规格要求各不相同。舵机是机器人系统中常见的执行机构,大范围的应用于机器人、相机云台以及机械臂中。舵机的优点是结构紧密相连、使用起来更便捷、价格实惠公道,适合对控制性能要求不高、体积要求小的场合。而对于高精度、大扭矩、高速的场合则能够使用交、直流有刷/无刷电机 + 旋转编码器方案。

  舵机集成了直流电机、电机控制器和减速器等,并封装在一个便于安装的外壳里的伺服单元,它能利用简单的输入信号比较精确的控制。机器人舵机在机器人自动化行业和机械臂行业中发挥着至关重要的作用,舵机的性能、体积大小、装配精度都对整个机器人的使用有重大影响。机器人关节的电机输出端和关节输出端都需要配备编码器。电机端的编码器读头和输出端的编码器读头分别设置在独立的电路板上。现阶段协作机人关节一般都配备成双编码器模式,其中电机轴输出端为增量编码器,与电一起负责电机速度反馈;关节输出端为绝对编码器,负责关节输出位置的精确反馈。使用双编码器能够最终靠控制器补偿输入输出误差,进而补偿关节刚度。磁性编码器结构相对比较简单,高速回转响应速度快,具有不受油污、尘埃和结构的影响,大范围的应用于工业、军事、航空航海及通信等领域的角度测量。

  机器人舵机是一种集电机控制、伺服驱动、总线式通讯接口为一体的集成伺服单元,大多数都用在微型机器人的关节、轮子、履带驱动,也可用于其他相关驱动位置或角度控制场合。舵机的电机转动时,能够最终靠伺服编码信号定位到特定的角度位置。舵机一定要通过磁编码器检测电机轴的转动角度和位置,目前行业内使用的磁性编码器是用霍尔传感器检验测试25齿的齿轮片输出脉冲。这种霍尔齿轮编码器一圈内只能输出25个脉冲,精度不高,在电机高速转动时,还会出现脉冲丢失,最后导致电机轴的转动角度和位置测量不准。因此,要设计一种测量精度高的、可以在一定程度上完成舵机上电机轴绝对角度测量的磁编码器。

  随着机器人技术的发展,慢慢的变多的机器人驱动装置采用舵机。舵机接受一个简单的控制指令就可以自动转动到一个比较精确的角度,很适合在关节型机器人产品上使用。随机器人技术的发展,其驱动装置也在不断的更新,舵机应运而生。在各种机器人中,舵机已经变成了最关键、大量使用的部件。机器人舵机的广泛应用对编码器的性能提出了更高的要求。艾毕胜电子长期从事机器人舵机编码器方案开发和定制业务,充分的发挥技术力量雄厚和行业经验比较丰富的优势,可按照每个客户的应用场景和具体需求提供编码器定制服务。

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