Choosing Electric Motors for the Robot Arm
a year ago
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- 文章讨论了机械臂电机的选型问题，重点分析了Viper X 300 S型机械臂的配置方案
- Trossen Robotics公司选用了DYNAMIXEL XM430-W350和XM540-W270伺服电机，其堵转扭矩分别为4牛米和10牛米
- 9个伺服电机总成本达3,590美元，对于经济型机械臂而言价格偏高
- 运动学计算表明：考虑到有效扭矩约为堵转扭矩的一半，基座关节需要8牛米扭矩的驱动装置
- 对比了三种伺服驱动方案：步进电机（Nema 17、Nema 23）、PWM电机（Dsservo 160 kg*cm）和UART通讯电机（Feetech STS 3215-C01）
- 电机选型的关键指标包括扭矩、精度、电流、电压、反馈功能、重量及成本
- 发动机扭矩定义为力与力臂的乘积，是提升重载的关键参数
- 机器人定位精度至关重要，其中重复定位精度和绝对精度是核心指标
- 反馈系统包含霍尔传感器、旋转变压器、电位器、光学编码器和磁编码器用于位置检测，以及电流/温度传感器用于状态监控
- 步进电机因体积大、重量高、扭矩及定位精度逊于伺服电机而不作为首选方案
- PWM电机缺乏反馈和精确定位功能，而UART电机虽精度更高但成本显著增加
- 测试发现伺服电机存在回程间隙和过热问题，71°C为临界温度阈值