La méthode de conduite d'un robot est au cœur de son exécution de mouvement, et la sélection doit être basée sur des exigences telles que la capacité de charge, la précision, la vitesse de réponse, le coût et l'adaptabilité à l'environnement. Voici les méthodes de conduite les plus couramment utilisées pour les robots industriels, de service et spéciaux, classées et expliquées en détail selon les principes et les scénarios d'application :
1, entraînement électrique (le plus courant, adapté à la plupart des scénarios)
La conversion de l'énergie électrique en énergie mécanique via des moteurs présente des avantages tels qu'une haute précision, une réponse rapide, un contrôle propre et sans pollution-et pratique. Il s’agit actuellement de la méthode de pilotage privilégiée pour les robots, notamment les bras robotiques industriels et les robots de service.
Selon le type de moteur, il peut être divisé en :
1. Servomoteur CC
Principe : Utilisation d'un servomoteur à courant continu (avec retour d'encodeur), combiné à un pilote pour obtenir un contrôle en boucle fermée-de la vitesse et de la position.
Caractéristiques : structure simple, faible coût, couple de démarrage élevé, stabilité à faible-vitesse, adapté aux scénarios de charge faible et moyenne.
Applications : bras robotiques de bureau, petits AGV, robots de service (tels que les roues de marche des robots de balayage), robots éducatifs.
2. Servomoteur AC
Principe : moteur synchrone à aimant permanent AC + encodeur + servomoteur, permettant d'obtenir un contrôle de position/couple de haute -précision grâce au contrôle vectoriel.
Caractéristiques : densité de puissance élevée, forte capacité de surcharge, faible génération de chaleur, longue durée de vie, adapté aux scénarios de charge élevée et de haute-précision.
Applications : bras robotiques industriels (tels que les bras collaboratifs à six axes, robots de soudage), AGV haut de gamme, axes de liaison de machines-outils CNC.
3. Moteur pas à pas
Principe : Le rotor du moteur est contrôlé pour tourner pas à pas grâce à des signaux d'impulsion (sans encodeur, contrôle en boucle ouverte-), et l'angle de rotation est proportionnel au nombre d'impulsions.
Caractéristiques : Coût extrêmement faible, contrôle simple, pas d'erreur cumulée (course courte), mais il y a un phénomène de « rampement » à basse vitesse et une faible capacité de charge.
Applications : bras robotiques bas de gamme, imprimantes 3D, mécanismes de positionnement légers (tels que petites articulations de robots, mécanismes de poussée).
4. Entraînement par moteur à courant continu sans balais (BLDC)
Principe : absence d'usure des balais, contrôlée par un collecteur électronique, combinée à des capteurs ou encodeurs à effet Hall pour obtenir un contrôle en boucle fermée-.
Caractéristiques : Haute efficacité, faible bruit, longue durée de vie (pas de perte de brosse), entre moteurs pas à pas et servomoteurs.
Applications : roues mobiles de robots de service, hélices de drones, articulations de robots (charge faible à moyenne), robots médicaux (tels que les équipements de rééducation).
5. Entraînement par moteur linéaire
Principe : dépliez le moteur rotatif et produisez directement un mouvement linéaire (sans avoir besoin de mécanismes de transmission tels que des vis ou des engrenages).
Caractéristiques : jeu de transmission nul, vitesse et accélération élevées, précision de positionnement extrêmement élevée (jusqu'au niveau micrométrique), mais coût élevé et génération de chaleur importante.
Applications : robots industriels de haute-précision (tels que les robots de manipulation de semi-conducteurs), équipements de découpe laser, joints linéaires de bras collaboratifs haut de gamme.
2, entraînement hydraulique (adapté aux charges lourdes et aux environnements difficiles)
En convertissant l'énergie de pression de l'huile hydraulique en énergie mécanique et en utilisant des vérins ou des moteurs hydrauliques pour produire de la puissance, le noyau est le groupe source d'huile haute pression + vannes de commande.
Caractéristiques:
Avantages : densité de puissance extrêmement élevée (la capacité de charge est plusieurs fois supérieure à celle des véhicules électriques sous le même volume), forte résistance aux chocs, résistance aux hautes et basses températures, résistance à la poussière et à l'eau.
Inconvénients : Pollution par les hydrocarbures, faible précision de contrôle, vitesse de réponse lente et maintenance complexe (nécessitant des vidanges d'huile régulières).
3 : Entraînement pneumatique (adapté aux charges légères et aux scénarios à faible-coût)
En utilisant l'air comprimé comme source d'énergie, le mouvement est obtenu grâce à des cylindres ou des moteurs pneumatiques, le noyau étant constitué d'un compresseur d'air, d'une électrovanne et d'un circuit d'air.
Caractéristiques:
Avantages : Coût extrêmement faible, structure simple, propre et sans huile-(air sec), anti-pollution (anti-poussière-, anti-corrosion), vitesse de réponse rapide (démarrage et arrêt instantanés).
Inconvénients : faible capacité de charge (applicable uniquement aux charges légères), faible précision de positionnement (gaz compressible, sujet aux chocs) et nécessité de supporter des compresseurs d'air.
Dans l'ensemble, l'entraînement électrique (en particulier le servo AC) est actuellement le choix principal pour les robots, tandis que les entraînements hydrauliques, pneumatiques et spéciaux servent de compléments, couvrant des scénarios avec des charges, des environnements ou des exigences de précision extrêmes.