码垛机器人腰关节电机及减速器选型 液压、电气和气压驱动是三种常见的机器人驱动方式。工业机器人应用之初，大功率交流伺服驱动技术发展还处在起步阶段，这一阶段的机器人多采用各类机械结构机构来实现机器人的运动，因此这个时期的主流是液压驱动和气压驱动。后来随着电气伺服驱动技术的不断完善及推广，很多技术含量又高性能又好的传动构件开始普及，因此需要提供高精度的驱动技术，电气驱动逐渐成为主流。对于机器人而言除了在一些特殊场合会应用液压、气压驱动方式，其他大多数情况下都会选择电气驱动的方式，比如对运动精度没有过多要求，需要防爆，要求输出力很大的一些情况下才会选择这两种方式。机器人控制还有开环控制和闭环控制两种方式，多数情况下开环控制机器人系统普遍采用步进电机驱动，而闭环控制机器人普遍采用直流或交流伺服电机驱动。综上所述本文机器人的驱动方式选择电气驱动。 2.1电机及减速器的选择 本设计首先对码垛机器人驱动与传动系统包括电机的额定转速、电流和功率等在内的各项具体参数进行计算，对码垛机器人所承担的生产负荷，以数据说明的方式加以阐述。 2.1.1电机种类的选择 一般工业上的机器人都会选择转速相对较低、而转矩相对较大的电动机。因为本文是对码垛机器人的腰部关节驱动系统做设计，由于码垛机械手的腰部关节负载大，需要很强的承载能力及传动精度，所以必须选用可靠性高、稳定性好以及短时间过载能力比较大的驱动电机。 一般而言，机器人中使用的驱动电机主要直流伺服电机、步进电机和交流伺服电机这三种类型的电机。三种电机各自的特点比较如表2.1所示。 综上比较，交流伺服电机与其他类型的电机相比更适宜用于码垛机器人的腰关节。 目前所使用的交流电机主要有两种，分别是感应电机和永磁同步电机。初期阶段，交流伺服控制系统主要应用的是感应电机，但感应电机本身具有很多应用上的弊端，比如一工作起来转子非常容易发热，转子一旦发热势必会影响到转子磁链的计算，这样就会导致整个系统的控制精确性的下降也就是说控制精度会降低。因永磁材料的不断发展和成本的不断降低，永磁同步电机的优势越来越明显。永磁同步电机是以永磁体替换了转子绕组，它没有励磁电流，这样的话转动惯量不仅可以减小，还能提高电机的功率因数和效率，比较适合于用在伺服控制上。所以本课题选择交流永磁同步电机作为实验对象。

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