發布日期：2022-05-18 點擊率：60
運動是機器人這門學科的一部分，基于100多年前發現的原理。電動機把勢能轉化為機械功。工程師了解這是如何發生的，并繼續在功能和效率方面進行改進。
電機控制是一個非常活躍的研究領域。所有領先的半導體供應商都在開發新的設備，以提供更有效的電機控制。機器人的每個活動部分都需要某種特定型號的電動機。
有些機器人的部件與人類相似，例如：
機器臂
手
使用的主要運動形式包括：
手臂的垂直、徑向和旋轉運動
手腕的俯仰、側滾和偏航
移動，或者說從一個地方移動到另一個地方的能力，也需要電動機。電動機的尺寸和功率將因運動方式的不同而有很大的變化。一個設計成在軌道上沿著生產線移動的機器人可以使用簡單的馬達。步行機器人使用的是看起來更像人類的腿。
機器人技術中使用的電動機類型
使用的電機類型將從交流電機（轉矩很重要）到步進電機（當需要更多角度控制時）。在這兩者之間，選擇包括刷直流電機，這是成本效益和直接，但也低效和容易磨損?，F代的替代品可能是無刷直流電動機，因為它們在適當驅動時效率更高（見下文），并且沒有電刷，因此隨著時間的推移磨損更小。
工業自動化已經使用機器人將近70年了。最早的機器人有很好的機動性，可以在固定的底座上移動一只肢體，這是在裝配線上將物體從一個位置移動到另一個位置的理想選擇。
現代機器人的能力更強，也能操縱物體，而不僅僅是移動它們。靈巧度的提高來自于模仿人手的功能。機器人手現在使用肌腱連接肌肉和骨骼。下面的部分是對研究方向的簡單描述。
機器人手的動作示例
一個著名的例子來自qb robotics。該公司聲稱這是第一個擬人機器人手，設計用于工業應用。盡管它有五個19自由度的“手指”，但它只用一個馬達來控制肌腱。
令人印象深刻的是，公司發展方向的一個明確指示是，qb軟手行業旨在與領先品牌的靜態機器人“即插即用”，包括：
通用機器人
ABB公司
庫卡
弗蘭卡·埃米卡
斗山
它已經可以取代工業機器人的更大范圍的靈活性。
隨著靈活性的提高，它們在生產環境中變得更加有用，可以處理以下任務：
挑選和放置
組件組裝
機器維護
機器人操作是工業自動化發展的一個例子?？梢宰屧S多設備可以協同工作。提供機器操作的機器人通常負責將一個物體移動到第二個機器人可以執行附加操作的位置。
機器操作是一種典型的由人工操作的角色。隨著機器人變得越來越機動性和靈巧性，它們現在更能扮演這個角色。
另一個機器人如何變得更加擬人化的例子，看看大衛吧，一個由德國航空航天中心（DLR）開發的機器人。大衛有76個無刷直流電機（BLDC）和165個位置傳感器。David的操作速度與人類相似，被歸類為開發DLR所稱的可變剛度執行器（VSAs）控制系統的科學平臺。這項技術讓大衛看起來更像人，具有相似的尺寸、重量和活動范圍。
充分利用無刷直流電機（BLDC）
有趣的是，即使像大衛這樣先進的設備仍然嚴重依賴于標準的無刷直流技術。無刷直流仍然是最有效的電機形式之一。改變的是我們控制BLDC的方式。
越來越強大的微控制器（MCU）的趨勢，現在通常由數字信號處理（DSP）硬件擴展來輔助，這意味著控制算法要復雜得多。對于不熟悉BLDCs控制系統的嵌入式工程師來說，理解如何利用DSP充分利用這些強大的mcu是一項挑戰。
許多主要的半導體供應商現在提供MCU目標無刷直流控制，以及軟件開發包，包括所有最流行的控制技術。其中包括Microchip的dsPIC33CH好奇心開發板DM330028。雙核數字信號控制器（DSC）。這種交叉設備將MCU和DSP功能結合在一個設備中。
Trinamic Motion Control（最近被Maxim Integrated收購）專門為機器人應用提供半導體解決方案。其系列TMC5160A電機控制器和驅動器集成了一系列專用于運動控制的功能，包括負載自適應和負載相關技術。
Rohm Semiconductor還擁有強大的步進電機驅動器組合，STMicroelectronics也有其STSPIN32F0高級無刷直流控制器。
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