负载3kg的7自由度协作机械臂本体设计时的选型设计问题？

wxia0c · 发表于 2021-4-13 19:04:50

想立一个负载3kg的7自由度的协作臂，但是在设计选型的时候遇到了几个问题，麻烦各位大佬帮忙解答一下；1、我看了iiwa以及几个国产的机械臂的参数，对其中的关节最大力矩不太理解，不知道这个关节最大力矩是电机的额定转矩乘以减速比再乘以效率的值，还是电机的峰值失速转矩乘以减速比再乘以效率的值，还是电机的连续失速转矩乘以减速比再乘以效率？2、谐波减速器选型的时候平均转矩对应的是电机哪个参数？谐波减速器启停转矩对应的是电机哪个参数？3、准备设计带扭矩传感器的协作臂，扭矩传感器的一端如果设计了交叉滚子轴承来承受弯矩，那么是不是就不用买整机型的谐波了啊？谐波准备买绿的的，扭矩传感器准备买SRI的；麻烦各位大神帮忙回答一下，十分感谢！！！！还有最后一个问题是，驱动器和电机之间的大马拉小车是指驱动器的连续电流要比电机的连续电流大百分之多少啊？

saiya100 · 发表于 2021-4-13 23:31:35

常规7轴协作机械臂，关节的运动形式基本都是：旋转-俯仰-旋转-俯仰-旋转-俯仰-旋转；针对你的问题，给予答复如下：
1、我看了iiwa以及几个国产的机械臂的参数，对其中的关节最大力矩不太理解，不知道这个关节最大力矩是电机的额定转矩乘以减速比再乘以效率的值，还是电机的峰值失速转矩乘以减速比再乘以效率的值，还是电机的连续失速转矩乘以减速比再乘以效率？：标称的关节最大力矩，对应于机械臂连续工作时，在可达运动空间内关节可承受的最大扭矩；因此是所选电机的连续失速扭矩乘以速比再乘以效率；
不要把电机的峰值失速扭矩考虑进去，这个是设计时对应关节启停，考虑加速度时，短时的实际最大扭矩要参考这个值。
2、谐波减速器选型的时候平均转矩对应的是电机哪个参数？谐波减速器启停转矩对应的是电机哪个参数？
：对应电机的连续失速扭矩；要保证谐波减速器选型的平均转矩要大于电机的连续失速扭矩乘以速比再乘效率；谐波减速器启停转矩要对应参考电机的峰值扭矩（具体要结合速比、效率）；
3、准备设计带扭矩传感器的协作臂，扭矩传感器的一端如果设计了交叉滚子轴承来承受弯矩，那么是不是就不用买整机型的谐波了啊？谐波准备买绿的的，扭矩传感器准备买SRI的；麻烦各位大神帮忙回答一下，十分感谢！！！！
：LZ你是打算用宇立仪器的那款关节扭矩传感器呀！这款扭矩传感器之前准备用，最后没用，不知道刚性如何，而且那时候电气用基于监测电流的方式，实现了碰撞检测，但是灵敏度的话，还是用扭矩传感器的更好，毕竟iiwa、Franka的7轴都用。绿的的谐波减速器还行，但是还是老大HD Drive的更好用，早前采购周期4~6个月，现在好多了，哈哈~~
还有最后一个问题是，驱动器和电机之间的大马拉小车是指驱动器的连续电流要比电机的连续电流大百分之多少啊？

：最后这个问题，驱动器的连续电流要比电机的连续电流具体要大百分之多少，这个我还没定数，不过我们早点那款5公斤负载协作臂，电气那边设计自研驱动器的电流比关节连续电流要高1.5~2倍。

小象电动电机 · 发表于 2021-4-14 13:39:58

saiya100 发表于 2021-4-13 23:315 A* d! G! Q) r
常规7轴协作机械臂，关节的运动形式基本都是：旋转-俯仰-旋转-俯仰-旋转-俯仰-旋转；针对你的问题，给予答 ...

那么如果给你安排轴向磁场伺服电机的话，这种电机体型小，扭矩大，电流也大，那么你的驱动器如果是两倍，那要用多粗的电线啊，能由此判断轴向不适用于机械臂吗？轴向磁场电机 400w2800转的，额定2A，配减速器继续增大。

远祥 · 发表于 2021-4-15 01:47:59

这个实际应用过程中实测一下，这样最保险！

wxia0c · 发表于 2021-4-15 16:35:54

本帖最后由 wxia0c 于 2021-4-15 16:48 编辑

saiya100 发表于 2021-4-13 23:31
- A( c& r& m. V- F* k常规7轴协作机械臂，关节的运动形式基本都是：旋转-俯仰-旋转-俯仰-旋转-俯仰-旋转；针对你的问题，给予答 ...

感谢大佬的回答!十分感谢！！！！还有两个问题想向您请教一下，一个问题就是制动器的力矩也是根据电机的连续失速转矩选择的嘛？另一个问题是我看了深圳泰科做的关节模组，他们图纸上的参数有一个平均负载转矩，我对这个平均负载转矩的理解应该是这个关节模组上谐波减速器的平均负载转矩，我对照了绿的谐波的一款产品，是对的上的。但是深圳泰科的关节模组还有一个参数是连续堵转扭矩，并且这个连续堵转扭矩是比平均负载转矩大的？这就和您上面讲的谐波的平均负载转矩应该大于电机连续失速扭矩乘以减速比乘以效率相悖了？（连续失速转矩和连续堵转转矩是一样的吧？），再次感谢您的回答！！！！！最后再问下您之前做的机械臂的每个关节之间是不是也有机械限位的啊？

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