伺服电机成就了机器人

  看过《我的机器人女友》的人都为影片中那个长相完美、身材火辣、智商也堪比人类的机器人女友所折服。其实在剥离机器人华丽的外表后,里面就是一大堆的电机与传感器,这种机器人的流畅动作也就是通过使用伺服电动机和微型计算机的控制技术来实现的。

  这一方面要归功于微电子技术、功率电子技术,尤其是计算技术得到了飞速发展,另一方面是由于伺服电机制造技术进一步成熟的成果。

  日本有个叫“村田顽童”的机器人就会骑自行车。它能够骑行在与车轮宽度同样大小的平衡木坡道上,即使在停止的情况下也不会倒下。不仅如此,这个机器人在发现障碍物时还可停车或后退。至今还不会骑自行车的小伙伴如果看到一个会骑自行车的机器人一定会惊呆。

  有如此高超的车技,主要因为这款机器人带有姿势感应的陀螺传感器、传送接收命令的蓝牙模块、眼部摄像机等,这些设备在感知外界信息后会快速传递给控制器,然后控制器会发出控制信号驱动伺服电机系统快速进行姿势调整。伺服电机系统在这里就是利用各种电机产生的力矩和力,直接或间接地驱动机器人本体来获得机器人的各种运动。

  现在的电车很有趣话说“谁拥有了永磁牵引系统,谁就拥有了高铁的话语权”。永磁牵引系统是由变流器和电机两大部分组成,其中变流器相当于列车的心脏,电机好比是列车的肌肉,电机主要负责传达动力,完成电能到机械能转变,带动列车平稳行驶。

  现在各大城市为了减缓交通压力,都在争相建设地铁。在有些新型的地铁上使用一种叫直线电动机的电机来驱动。这种新技术电机我们可把它视为是将旋转电机的定子与转子展开后,分别装置在车辆和轨道上,将转子的旋转运动直接变为直线运动。实际应用中直线电机驱动的电磁地铁采用扁平型直线感应电动机,其定子侧放在车上,转子侧放在轨道中间的地上。定子和转子相互作用推动列车前进,列车的支撑和导向系统仍采用铁轮。

  相对旋转电机,这种直线电机车辆取消了传动装置,改善了轮轨的冲击程度,在运营中能较大幅度降低噪声水平。广州地铁4号线就是直线电机驱动的,这也标志着我国结束无直线电机轨道交通系统的历史。

  来源:中国传动网


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