機器人的關節驅動離不開伺服系統

　　隨著中國自動化步伐的加快，未來中國將成為超級機器人大國，工業機器人需求量大大增長。然而，在中國工業機器市場，目前85%的伺服電機是外資品牌，而本土企業，大多數仍處于研制試驗階段，幾乎沒有工業化的工業機器人伺服電機。

　　伺服電機一般安裝在機器人的“關節”處，機器人的關節驅動離不開伺服系統，關節越多，機器人的柔性和精準度越高，所要使用的伺服電機的數量就越多。

　　機器人對關節驅動電機的要求非常嚴格，因而對電動伺服驅動系的要求也很嚴格，主要有以下幾個方面：

　　1、快速響應性，電伺服系統的靈敏性愈高，快速響應性能愈好;

　　2、起動轉矩慣量比大，在驅動負載的情況下，要求機器人的伺服電機的起動轉鉅大，轉動慣量小;

　　3、控制特性的連續性和直線性，隨著控制信號的變化，電機的轉速能連續變化，有時還需轉速與控制信號成正比或近似成正比，調速范圍寬，能使用1：1000～10000的調速范圍;

　　4、體積小、質量小、軸向尺寸短，以配合機器人的體形;

　　5、能經受得起苛刻的運行條件，可進行十分頻繁的正反向和加減速運行。

　　另外，由于國產伺服電機有待升級，導致國產機器人發展困難。國產伺服電機目前的現狀是，小的不小，大的不大!這個怎么理解呢?小功率伺服電機，小型化不行，普遍偏長，比如輕載機器人常用的200W和400W伺服電機，目前多摩川的TBL-imiNI系列伺服微電機、松下的A6、安川的Σ7電機短小精致。

　　反觀國產伺服，普遍較長，外觀粗糙。這在一些高檔的應用上不行，尤其是在輕載6kg左右的桌面型機器人上，由于機器人手臂的安裝空間非常狹小，對伺服電機的長度有嚴格要求。

　　其次是信號接插件的可靠性一直飽受詬病。國產伺服需要繼續改進，而且接插件的小型化、高密度化也是趨勢，與伺服電機本體的集成設計是個很好的做法，目前日系的伺服電機很多就是這樣設計的，方便安裝、調試、更換。

　　伺服電機的另一個核心技術是高精度的編碼器，尤其機器人上用的多圈絕對值編碼器，嚴重依賴進口。沒有實現國產化，是制約我國高檔伺服系統發展的很大瓶頸。編碼器的小型化也是伺服電機小型化繞不過去的核心技術。縱觀日系伺服電機產品的更迭，都是伴隨著電機磁路和編碼器的協同發展升級!

　　目前國內的伺服電機OEM廠家根據市場份額，大多是仿制日系伺服電機設計，功率多在3kw以內，以中小功率為多。而5.5-15kw的中大功率伺服沒有，導致有些設備上的應用，由于沒有一臺大功率的伺服電機和驅動配套，而被迫放棄掉整個系統。