伺服电机恒定转矩输出

问题描述

精选答案

伺服电机有恒力矩输出模式，即不考虑电机速度和位置，输出恒定转矩。为满足机器柔性要求，即不停机不换型的情况下兼容多个产品物料的生产，一些设备上下料端多采用力矩控制。

以夹取为例，当工件夹取位置的尺寸不确定，设定合适的转矩为恒输出转矩，电机一直以该转矩输出，夹住工件时电机提供的压力不会夹坏工件又能提供足够的摩擦力。如果工件外形规则，通过普通PID控制就能实现夹紧力控制。

鸡蛋外形不够平整，面包自身强度太差，可以用吸盘吸取。吸盘的好处是借助真空与标准大气的压差，通过空气介质对待抓取物施力。而空气介质是广泛而又均匀的存在，提供的压力等于压强差乘以吸盘口径。力学计算简单，对工件外形和材质要求没有电机苛刻。

吸盘能做到的电机方式其实也可以做到，但对抓取结构要求很高，不好设计。比如说连杆灵活度，减速比，机构效率，接触位置的材料和有效触点，抓取角度和姿态……这些都需要大量的计算仿真，甚至只能靠实验来解决。

电机只用电驱动，电的来源比气更方便可靠，意味着电机更能适应外部环境，高灵活度的柔性夹爪也是仿生和智能机器人的研究重点。虽然电机的PLC控制已经相当成熟了，伺服系统精度远远高于比例阀一类的气动控制，但柔性抓取光电机控制精度高还不行，执行机构的响应更为重要，所以执行机构才是限制柔性抓取性能的一环。

毫无疑问电机系统输出力矩控制十分精确，但很多场合工况复杂，如果一味的采用电机会增加成本，不如其他方式兼容性好。