智能機(jī)器人電機(jī)的選擇參考要素：負(fù)載性質(zhì),使用場所,啟動頻繁程度等

電機(jī)的選擇應(yīng)綜合考慮， 一般可參考下列幾點(diǎn)：

(1)應(yīng)根據(jù)機(jī)械的負(fù)載性質(zhì)和生產(chǎn)工藝對電機(jī)的啟動、制動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等的 要求，選擇電機(jī)的類型。

(2)根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速變化范圍和啟動頻繁程度等要求，綜合考慮電機(jī)的溫 升限度、過載能力和啟動轉(zhuǎn)矩，選擇電機(jī)的功率以及確定電機(jī)冷卻通風(fēng)條件。選擇 電機(jī)的功率時， 一般應(yīng)留有余量，其負(fù)載率可在0.8～0.9范圍內(nèi)選擇。

(3)根據(jù)使用場所的環(huán)境條件，如溫度、濕度、灰塵、雨水、瓦斯以及腐蝕和易 燃易爆氣體含量等，確定必要的防護(hù)形式，選擇電機(jī)的結(jié)構(gòu)形式。

(4)考慮用戶的電網(wǎng)電壓情況以及對功率因素等性能指標(biāo)的要求，確定電機(jī) 的電壓等J以及電機(jī)的類型。

(5)根據(jù)使用對象的Z高轉(zhuǎn)速、電源傳動調(diào)速系統(tǒng)的過渡過程以及減速機(jī)構(gòu) 的復(fù)雜程度，對電機(jī)的性能要求，選擇電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。

除上述各點(diǎn)外，還要綜合考慮電機(jī)運(yùn)行的可靠性、備品備件的通用性、安裝維 修的難易程度、以及產(chǎn)品價格、運(yùn)行費(fèi)用和維修費(fèi)用等各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，達(dá)到安全運(yùn) 行和節(jié)約能源的目的，完成電機(jī)的Z后選擇。

對于移動機(jī)器人而言，考慮其移動性，機(jī)器人一般自身攜帶電池，因此所采用 的驅(qū)動電機(jī)也以直流電機(jī)為主。以此為例，本節(jié)介紹移動機(jī)器人中所用驅(qū)動電機(jī)選擇原則。

一般而言，選擇什么樣的電機(jī)，在很大程度上取決于負(fù)載的物理特性、負(fù)載的 工作特性、系統(tǒng)要求以及工作環(huán)境。

一旦機(jī)器人系統(tǒng)的要求確定后，先要考慮的是選擇多大的電機(jī)合適，主要考 慮負(fù)載的物理特性，包括負(fù)載扭矩、慣量等。在伺服電機(jī)中，通常以扭矩或者力來 衡量電機(jī)大小，所以選電機(jī)先要計算出折算到電機(jī)軸端負(fù)載扭矩或者力的大小。 計算出扭矩以后需要留出一部分余量， 一般選擇電機(jī)連續(xù)扭矩≥1.3倍負(fù)載扭矩， 這樣能保證電機(jī)可靠的運(yùn)行。除此外還需要計算折算到軸端負(fù)載慣量的大小， 一 般選擇負(fù)載慣量：電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量<5:1,以保證伺服系統(tǒng)響應(yīng)的快速性。

選擇出用多大扭矩的電機(jī)后，需要做的是了解負(fù)載的工作特性和工作環(huán)境。 負(fù)載的工作特性包括如負(fù)載是高速還是低速運(yùn)行，加速度需要達(dá)到多少，是否需要頻繁起停，頻率需要達(dá)到多少，系統(tǒng)運(yùn)行精度等。選擇伺服電機(jī)并沒有什么特定的規(guī) 律可循，關(guān)鍵的是所選擇的電機(jī)需要適應(yīng)你負(fù)載運(yùn)動的工作要求。比如在系統(tǒng)精度 要求不高、運(yùn)動速度在幾百轉(zhuǎn)以下(不超過1000r/min) 但不至于過低(大于1r/min),

不需要頻繁起停的情況下，步進(jìn)電機(jī)是一種很好的選擇。這是因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)開環(huán) 控制，控制精度低。速度太高，電機(jī)扭矩會下降的很快，將帶不動負(fù)載：速度過低會 出現(xiàn)轉(zhuǎn)動不連續(xù)的爬行現(xiàn)象，而且步進(jìn)電機(jī)的響應(yīng)也不快，不適合頻繁啟動的應(yīng)用 場合。當(dāng)運(yùn)動速度幾轉(zhuǎn)到3000多轉(zhuǎn)每分鐘以下時，控制精度相對要求較高，可以 選擇直流伺服電機(jī)。直流伺服電機(jī)有有刷和無刷兩種。前者控制方式簡單，價格 低廉，但由于有刷直流電機(jī)因?yàn)榇嬖陔娝�換相，會有換相環(huán)火產(chǎn)生，在真空、防爆、 水下等場合是不能使用的，并且由于環(huán)火使電機(jī)軸膨脹以及傳導(dǎo)給連接部件，在系 統(tǒng)精度要求高的場合也不能使用。因而在運(yùn)行環(huán)境惡劣、控制精度要求高、運(yùn)行速 度快的情況下， 一般選擇直流無刷電機(jī)。