机器人技术第4章机器人驱动系统
《机器人驱动系统》课件
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液压缸将液压能转换为机械能，推动机器人实现各种动作。
通过液压阀的控制，可以调整液压油的流向和流量，实现机器
03
人的精确控制。
液压驱动系统的优缺点
优点
功率密度大，能够实现大负载的精确 控制，响应速度快，能够在恶劣环境 下工作。
缺点
需要专业的维护和保养，容易漏油和 污染环境，制造成本和维护成本较高 。
3
考虑能源效率和安全性
选择具有高能效、低能耗、安全可靠的驱动系统 ，以确保机器人的长期稳定运行。
提高驱动系统的效率
01
优化电机控制算法
通过改进电机控制算法，提高驱 动系统的响应速度和精度，从而 提高机器人的工作效率。
02
采用高效传动机构
03
实施能源管理策略
采用高效、紧凑的传动机构，减 少能量损失，提高驱动系统的效 率。
步进电机驱动系统的应用
常用于需要高精度定位和控制的场合，如数 控机床、打印机等。
伺服电机驱动系统
伺服电机驱动系统的原理
01
通过将电信号转换为机械位移，实现精确的速度和位置控制。
伺服电机驱动系统的特点
02
具有高精度、快速响应、低噪音等优点，能够实现闭环控制。
伺服电机驱动系统的应用
03
广泛应用于各种需要高精度定位和控制的场合，如工业机器人
《机器人驱动系 统》ppt课件
目 录
• 机器人驱动系统概述 • 电机驱动系统 • 液压驱动系统 • 气压驱动系统 • 机器人驱动系统的选择与优化
01
CATALOGUE
机器人驱动系统概述
定义与分类
定义
机器人驱动系统是指控制机器人运动和动作的各种动力装置的总称，包括电机 、减速器、驱动控制器等。
机器人驱动系统知识
机器人驱动系统知识机器人驱动系统是指为机器人提供运动能力的核心部分。
它是机器人的“动力源”，驱动着机器人在各种环境下进行移动、操作和执行任务。
本文将介绍机器人驱动系统的基本知识，包括驱动系统的分类、驱动方式、传感器应用以及未来发展趋势。
1. 驱动系统的分类机器人驱动系统根据其驱动方式可以分为以下几类：电动驱动、液压驱动和气动驱动。
其中，电动驱动是最常用的一种方式，通过电动机、减速器和联轴器等组件将电能转化为机械能，驱动机器人的运动。
液压驱动则利用液体的力学性质来实现机器人的运动，适用于需要大力矩和高速度的场合。
气动驱动是利用气动元件如气缸和气动马达来驱动机器人，具有简单、结构紧凑等优点。
2. 驱动方式机器人驱动系统的驱动方式主要有两种：直接驱动和间接驱动。
直接驱动是指驱动源与机器人关节直接连接，例如电动机直接驱动机器人关节运动。
间接驱动则是通过传动机构将驱动力传递给机器人关节或末端执行器，例如采用齿轮传动、链条传动等方式。
3. 传感器应用传感器在机器人驱动系统中起着至关重要的作用。
通过传感器的检测和反馈，机器人可以实时掌握自身的位置、速度、力量等关键信息，从而实现精准的控制和运动。
常用的传感器包括位置传感器、力矩传感器、速度传感器等。
位置传感器用于检测机器人关节的角度和位置信息，力矩传感器用于测量机器人关节的力矩和扭矩，速度传感器则用于测量机器人的运动速度。
4. 未来发展趋势机器人驱动系统在未来的发展中，将朝着以下几个方向发展。
首先，驱动系统将更加智能化，利用先进的控制算法和人工智能技术，实现机器人的自主决策和运动规划。
其次，驱动系统将更加紧凑、高效，采用新材料和新工艺，提高驱动效能和系统性能。
第三，驱动系统将更加可靠、稳定，引入故障检测和容错机制，提高机器人的工作可靠性和稳定性。
总结机器人驱动系统是机器人的核心部分，为机器人提供了运动能力。
本文介绍了驱动系统的分类、驱动方式、传感器应用以及未来发展趋势。
第05.21 4 机器人的驱动系统(1)
一、驱动方式
2. 关节直接驱动方式
直接驱动机器人也叫作DD机器人(Direct drive robot)，简称DDR． DD机器人一般指驱动电机通过机械接口直接与关 节连接． DD机器人的特点是驱动电机和关节之间没有速度 和转矩的转换。
Compiled by: Dong Chunli
机器人应用技术
大连职业技术学院 董春利 13804090490 dongcl@ QQ：958385645 实训楼414A
dongcl@
课前提问
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 机器人行走机构有哪些部分组成？主要作用有哪些？ 机器人行走机构有哪几类？各有什么特点？ 车轮式行走机构有几种轮行？取决于哪些因素？ 车轮式行走机构的轮数有哪几种？ 四轮式机构的驱动和转向方式有哪几种？ 车轮式行走机构能否实现上楼梯？如何实现？ 履带式行走机构有哪些部分组成？ 履带式行走机构的形状有几种？ 履带式行走机构与车轮式行走机构比较有什么优势和劣势？ 足式行走机构与履带式行走机构比较有什么优势和劣势？ 足的数目有哪些种类？足的配置有哪些种类？ 足的主平面安排有哪几类？ 足的几何构型有哪几类？ 足的相对方位有哪几类？
Compiled by: Dong Chunli
一、驱动方式
（2）移动关节 移动关节由直线运动机构和在整个运动范围内起直线导 向作用的直线导轨部分组成。导轨部分分为滑动导轨、 滚动导轨、静压导轨和磁性悬浮导轨等形式。 一般要求机器人导轨间隙小或能消除间隙；在垂直于运 动方向上要求刚度高，摩擦系数小且不随速度变化，并 且有高阻尼、小尺寸和小惯量。 通常，由于机器人在速度和精度方面的要求很高，故一 般采用结构紧凑且价格低廉的滚动导轨。
《机器人技术与应用》第4章 机器人的驱动系统
5
机电工程学院
4.1 机器人的驱动方式 3. 驱动系统的驱动方式
直 角 坐 标 型 圆 柱 坐 标 型
6
球 坐 标 型
关 节 型
机电工程学院
4.1 机器人的驱动方式 3. 驱动系统的驱动方式
（1）直线驱动方式
实现方式：直接由气缸或液压缸和活塞产生，也可用滚珠丝 杠螺母、齿轮齿条等。
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机电工程学院
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机电工程学院
4.1 机器人的驱动方式 谐波齿轮 传动比：
如果刚轮1不动 如果柔轮6静止
Z 7− Z 2 i31 = Z2 Z7 i35 = Z 2− Z 7
1—刚轮；2—刚轮内齿圈；3—输入轴； 4—谐波发生器；5—轴；6—柔轮；7—柔轮齿圈
17 机电工程学院
4.1 机器人的驱动方式 谐波齿轮工作特点：
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机电工程学院
4.1 机器人的驱动方式 3. 驱动系统的驱动方式
（1）直线驱动方式
实现方式：直接由气缸或液压缸和活塞产生，也可用滚珠丝 杠螺母、齿轮齿条等。
齿轮齿条传动机构
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机电工程学院
4.1 机器人的驱动方式 3. 驱动系统的驱动方式
（2）旋转驱动方式
①普通电动机和伺服电动机能够直接产生旋转运动，但是， 输出力矩小、转速高。 也可以采用直线液压缸或直线气缸驱动，此时需要将直线运 动转换成旋转运动。 ②运动的传递和转换方法：齿轮传动链传动、同步带传动、 谐波齿轮传动、绳传动与钢带传动等。 ③旋转驱动的优点：旋转轴强度高、摩擦小、可靠性好。
机电工程学院
4.2 液压驱动系统 1. 液压伺服系统的组成和特点 液压驱动系统的优点
单位面积压力高，体积小，具有大的推力或转矩； 可压缩性小，工作平稳可靠，位置精度高； 力、速度和方向易实现自动控制； 具有防锈性和润滑性能，寿命长。
(完整版)机器人技术习题集答案
《机器人技术》习题集答案第1章绪论一、选择题（4选1）1—2）；2—1）；3—3）；4—3）；5—2）二、判断题（Y/N）1—Y；2—Y；3—Y；4—N；5—N；6—Y；7—Y；8—Y；9—Y；10—Y三、简答题1．机器人学是关于研究、设计、制造和应用机器人的一门科学。
一般包括：机器人结构、机器人坐标系统、机器人运动学、机器人动力学、机器人控制、机器感知、机器视觉、机器人语言、决策与规划等。
相比机器人技术研究的更为概括、抽象和理论一些。
2．一般将机器人分为三代。
* 第一代为示教再现型机器人。
由操作人员预先给出（示教）机器人的运动轨迹，然后机器人准确地重复再现这种轨迹。
* 第二代为感觉判断型机器人，亦称为感知融合智能机器人。
机器人带有一些可感知环境的装置，通过反馈控制，使机器人能在一定程度上适应变化的环境。
* 第三代为自主感知型机器人，亦称为自主感知思维智能机器人。
机器人具有多种感知功能，可进行复杂的逻辑推理、判断及决策，可在作业环境中独立行动；具有发现问题且能自主地解决问题的能力。
3．直角坐标机器人圆柱坐标机器人极坐标机器人多关节型机器人串联关节机器人垂直关节机器人水平关节机器人并联关节机器人串并联关节机器人4．优点：结构最紧凑，灵活性大，占地面积最小，工作空间最大，能与其他机器人协调工作，避障性好缺点：位置精度较低，有平衡问题，控制存在耦合，设计与控制比较复杂5．优点：刚性好，结构稳定，承载能力高，运动精度高缺点：活动空间小。
6．气动机器人液压机器人电动机器人新型驱动方式机器人（如静电驱动器、压电驱动器、形状记忆合金驱动器、人工肌肉及光驱动器等）7．内部传感器是用来检测机器人自身状态（内部信息）的机器人传感器，如检测关节位置、速度的光轴编码器等。
是机器人自身运动与正常工作所必需的；外部传感器是用来感知外部世界、检测作业对象与作业环境状态（外部信息）的机器人传感器。
如视觉、听觉、触觉等。
是适应特定环境，完成特定任务所必需的。
机器人驱动系统
（3）储气罐 储气罐的主要作用是： 1）储存一定数量的压缩空气，以备发生故障或临时需要应急使用。 2）消除由于空气压缩机断续排气而对系统引起的压力脉动，保证输出气流的连续性和平稳性。 3）进一步分离压缩空气中的油、水等杂质。
Hale Waihona Puke 单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布的良好效果，请言简意赅地阐述您的观点。
电液伺服系统通过电气传动方式，将电气信号输入系统来操纵有关的液压控制元件动作，控制液压执行元件，使其跟随输入信号而动作。这类伺服系统中，电液两部分都采用电液伺服阀作为转换元件。 下图所示为机械手手臂伸缩运动的电液伺服系统原理图
立式储气罐结构图
贮气罐一般采用圆筒状焊接结构，有立式和卧式两种，以立式居多。高度为其直径的2～3倍，同时应使进气管在下，出气管在上，并尽可能加大两管之间的距离，以利于进一步分离空气中的油水。 在选择储气罐的容积V时，一般都是以空气压缩机每分钟的排气量Q为依据选择的。即: 当Q＜6.0m3/min时，取V=0.2Q( m3) 当Q=6.0～30 m3/min时，取V=0.15Q( m3) 当Q＞30 m3/min时，取V=0.1Q( m3)
分类特点:
电动机使用简单，且随着材料性能的提高，电机性能也逐渐提高。所以总的看来，目前机器人关节驱动逐渐为电动式所代替 。
应用:
液压驱动
气动驱动
电动驱动
输出功率
很大，压力范围为50～140N/cm2
大，压力范围为48～60N/cm2，最大可达100N/cm2
较大
控制性能
利用液体的不可压缩性，控制精度较高，输出功率大，可无级调速，反应灵敏，可实现连续轨迹控制
效率低（0.15～0.2）气源方便，结构简单，成本低
机器人技术驱动方法
机器人技术驱动方法随着科技的飞速发展，机器人技术已经深入到我们生活的各个领域，为我们的生活带来了前所未有的便利。
在这篇文章中，我们将探讨机器人技术的驱动方法，以及这些方法如何影响我们的未来。
一、电机驱动电机驱动是机器人技术中最常用的驱动方法之一。
电机驱动通过电动马达来驱动机器人的运动，可以通过调节电机的电压或电流来控制机器人的速度和方向。
这种驱动方法的优点是控制精度高，响应速度快，适用于需要高速运动的机器人。
二、液压驱动液压驱动是通过液压系统来驱动机器人的运动。
液压系统由液压泵、液压缸和控制系统组成。
液压驱动的优点是力量大、稳定性好，适用于需要高负载能力的机器人。
三、气压驱动气压驱动是通过气压系统来驱动机器人的运动。
气压系统由空气压缩机、气压缸和控制系统组成。
气压驱动的优点是速度快、响应灵敏，适用于需要快速反应的机器人。
四、电动-液压驱动电动-液压驱动结合了电机驱动和液压驱动的优点，具有高精度、高负载能力和快速响应的特点。
这种驱动方法通过电动马达来驱动液压泵，将液压油输送到液压缸中，从而驱动机器人的运动。
五、电动-气压驱动电动-气压驱动结合了电机驱动和气压驱动的优点，具有高精度、快速响应和低成本的特点。
这种驱动方法通过电动马达来驱动空气压缩机，将空气输送到气压缸中，从而驱动机器人的运动。
综上所述，机器人技术的驱动方法有多种，每种方法都有其独特的优点和适用范围。
随着技术的不断发展，我们相信未来还会有更多创新的驱动方法出现，为我们的生活带来更多的便利和可能性。
工业机器人直接电驱动技术研究引言随着工业自动化的快速发展，工业机器人已成为现代制造业的重要支柱。
在工业机器人的驱动技术中，直接电驱动技术以其高精度、高速度和高效率等优势，逐渐引起了研究人员的。
本文将重点探讨工业机器人直接电驱动技术的研究现状和应用前景。
研究现状直接电驱动技术是一种通过直接电能输入来驱动机器人运动的技术。
在工业机器人领域，直接电驱动技术主要分为以下几种类型：1、肌肉驱动肌肉驱动是一种通过模仿生物肌肉的电驱动技术。
机器人驱动系统
• 无刷直流电动机迅速推广应用的重要因素之一是近10多年来大功率集成电路的技术进步，特别 是无刷直流电机专用的控制集成电路出现，缓解了良好控制性能和昂贵成本的矛盾。
• 近年来，在机器人中，交流伺服电电机正在取代传统的直流伺服电动机。 • 交流伺服电电机的发展速度取决于PWM控制技术，告诉运算芯片（如DSP）和先进的控制理
2）直流伺服电机驱动
• 在20 世纪80年代以前，机器人广泛采用永磁式直流伺服电动机作为执行机构，近年来，直流 伺服电机受到无刷电动机的挑战和冲击，但在中小功率的系统中，永磁式直流伺服电动机还是 常常使用的。
• 20世纪70年代研制了大惯量宽调速直流电动机，尽量提高转矩，改善动态特性，既具有一般 直流伺服电动机的优点，又具有小惯量直流伺服动机的快速响应性能，易与大惯量负载匹配， 能较好地满足伺服驱动的要求，因而在高精度数控机床和工业机器人等机电一体化产品中得到 了广泛应用。
• （2）、按控制系统的信号形式分类：可分为连续控制系统和离散控制系统。连续控制系统贯 穿系统各环节的输入/输出信号量是时间的连续函数。离散控制系统全部或部分信号是以离散 形式出现和产生所需要的控制。通常系统既有连续又有离散的信息，根据一个一定的阀值来进 行两类信号的转换实现这种控制。
• 例如： • a弧焊控制：对焊接电流的控制是连续控制，当发生短路时，立刻切断电源这又是离散控制。 • b生产线加工部件由传送带送到固定加工位置，同时发出到位信号，用来启动机器人控制程序
的连续控制，从而由离散到连续。一般离散信号是继电器的动作，脉冲或数字信号。
• （3）、根据控制机器人的数目分类：可分为单机系统和群控系统。
• 单机就是指控制系统仅对本机进行自主的控制。集中或分散的或两者结合的， 同时控制多个机器人的控制系统称之为群控系统。群控系统也容许每个机器人 有自己独立的控制系统，但每一个机器人的控制系统要接受总的控制系统的命 令，或在系统之间有通信，以便能使所有机器人协调工作。
第4章工业机器人动力系统
直流无刷伺服电机的特点：转动惯量小、启动电压低、空载 电流小 弃接触式换向系统，大大提高电机转速，最高转速高 达100 000rpm；无刷伺服电机在执行伺服控制时，无须编码 器也可实现速度、位置、扭矩等的控制；容易实现智能化， 其电子换相方式灵活，可以方波换相或正弦波换相；不存在 电刷磨损情况，除转速高之外，还具有寿命长、噪音低、无 电磁干扰等特点。
工业机器人丝杠螺母传动的手臂升降机构
第四章 工业机器人动力系统
4.1.2 工业机器人的动力系统的组成
2.工业机器人传动机构的组成
（3）带传动和链传动
带传动和链传动用于 传递平行轴之间的回 转运动，或把回转运 动转换成直线运动。 工业机器人中的带传 动和链传动分别通过 带轮或链轮传递回转 运动
工业机器人技术基础
第四章 工业机器人动力系统
工业机器人技术基础
4.2交流伺服动力系统 4.2.2交流伺服电动机的类型
2.永磁同步交流伺服电机
永磁同步伺服电动机主要由转子和定子两大部分组成。在 转子上装有特殊形状高性能的永磁体，用以产生恒定磁场 ，无需励磁绕组和励磁电流。
永磁同步电机结构图
第四章 工业机器人动力系统
1.功率驱动单元
功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或 者市电进行整流，得到相应的直流电。
三相逆变电路
第四章 工业机器人动力系统
工业机器人技术基础
4.2交流伺服动力系统 4.2.4交流永磁同步伺服驱动器
2. 控制单元
控制单元是整个交流伺服系统的核心,实现系统位置控制、速 度控制、转矩和电流控制器。
第四章 工业机器人动力系统
4.2交流伺服动力系统 4.2.1 交流伺服系统的分类 3.闭环伺服系统
《机器人驱动系统》课件
四、控制技术
控制器
机器人控制器主要有单片机、PLC和DSP等，根据实际应用需要选择合适的控制器。
驱动器
各种电机类型对应着不同的驱动器，如直流电机用的是直流调速器等。
控制算法
控制算法主要有位置控制、速度控制和力控制等，根据控制目的选择合适的控制算法。
五、案例分享
机器人驱动系统在工业领域的应用
如今，机器人应用广泛，其驱动系统在各种生产线 上都有应用，提高了生产效率和质量。例如在汽车 制造业，机器人驱动系统常被应用于焊接、喷漆和 组装。
二、电机技术
直流电机
直流电机是一种比较常用的电机类型，广泛应用于 机器人领域，具有转速可控、结构小巧、稳定性好 等优点。
步进电机
步进电机较流行的是混合式步进电机，具有简单控 制、作业精度高、启动扭矩大等优点。但在高速运 转时可能会出现共振和震动问题。
伺服电机
伺服电机具有定位准确、重复定位精度高、速度可
机器人驱动系统
欢迎来到本节课的《机器人驱动系统》PPT课件。本次课程涵盖了机器人驱动 系统的基本知识，电机技术，传动技术，控制技术，案例分享等内容。
一、引言
机器人驱动系统的重要性
机器人的工作离不开稳定、可靠的驱动系统，其质量直接影响到机器人的工作效率与效果。
机器人驱动系统的基本组成
机器人驱动系统由电机技术、传动技术、控制技术三部分组成。
三、传动技术
1
齿轮传动
齿轮传动稳定可靠，传动效率较高，而且传动比例精确，广泛应用于机器人的转 动和提升系统中。
2
带传动
带传动具有单向传动、减震降噪等功能，广泛用于机器人的皮带传动、交叉输送 系统和柔性输送系统等。
3
轮式传动
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对环境的影响
在工业机器人中应 用范围
适用于重载、低速驱动，电液伺服 系统适用于喷涂机器人、点焊机器人 和托运机器人
适用于中小负载驱动、精度要求较 低的有限点位程序控制机器人，如冲 压机器人本体的气动平衡及装配机器 人气动夹具 效率低（0.15～0.2）气源方便，结 构简单，成本低 方便
适用于中小负载、要求具有较高的 位置控制精度和轨迹控制精度、速度 较高的机器人，如AC伺服喷涂机器人、 点焊机器人、弧焊机器人、装配机器 人等 效率较高（0.5左右）成本高 较复杂
控制性能
利用液体的不可压缩性，控制精度 较高，输出功率大，可无级调速，反 应灵敏，可实现连续轨迹控制 很高 结构适当，执行机构可标准化、模 拟化，易实现直接驱动。功率/质量比 大，体积小，结构紧凑，密封问题较 大
控制精度高，功率较大，能精确定 位，反应灵敏，可实现高速、高精度 的连续轨迹控制，伺服特性好，控制 系统复杂 很高 伺服电动机易于标准化，结构性能 好，噪声低，电动机一般需配置减速 装置，除DD电动机外，难以直接驱动， 结构紧凑，无密封问题
响应速度 结构性能及体积
液压驱动 安全性 防爆性能较好，用液压油作传动介 质，在一定条件下有火灾危险 液压系统易漏油，对环境有污染
气动驱动 防爆性能好，高于1000kPa(10个大气 压)时应注意设备的抗压性 排气时有噪声
电动驱动 设备自身无爆炸和火灾危险，直流 有刷电动机换向时有火统驱动方式
1．直线驱动方式
机器人采用的直线驱动包括直角坐标机构的X、Y、Z向驱动，圆柱坐标结构 的径向驱动和垂直升降驱动，以及球坐标结构的径向伸缩驱动。直线运动可以 直接由气缸或液压缸和活塞产生，也可以采用齿轮齿条、丝杠、螺母等传动方 式把旋转运动转换成直线运动。
气动驱动的特点及应用
优点: 1）以空气为工作介质，不仅易于取得， 而且用后可直接排入大气，处理方便， 也不污染环境。 2）因空气的粘度很小（约为油的万分 之一），在管道中流动时的能量损失很 小，因而便于集中供气和远距离输送， 气动动作迅速，调节方便，维护简单， 不存在介质变质及补充等问题。 3）工作环境适应性好，无论在易燃、 易爆、多尘埃、强磁、辐射、振动等恶 劣环境中，还是在食品加工、轻工、纺 织、印刷、精密检测等高净化、无污染 场合，都具有良好的适应性，且工作安 全可靠，过载时能自动保护。 4）气动元件结构简单，成本低，寿命 长，易于实现标准化、系列化和通用化。 不足之处: 1）由于空气具有较大的可压缩 性，因而运动平稳性较差。 2）因工作压力低（一般为 0.3～1MPa），不易获得较大 的输出力或力矩。 3）有较大的排气噪声。 4）由于湿空气在一定的温度和 压力条件下能在气动系统的局 部管道和气动元件中凝结成水 滴，促使气动管道和气动元件 腐蚀和生锈，导致气动系统工 作失灵。 应用: 多用于开关控制和顺序控 制的机器人中。
应用:
电动机使用简单，且随着材料性能的提高，电机性 能也逐渐提高。所以总的看来，目前机器人关节驱动 逐渐为电动式所代替 。
几种驱动方式的比较
液压驱动 输出功率 很大，压力范围为50～140N/cm2 气动驱动 大，压力范围为48～60N/cm2，最大 可达100N/cm2 气体压缩性大，精度低，阻尼效果 差，低速不易控制，难以实现高速、 高精度的连续轨迹控制 较高 结构适当，执行机构可标准化、模 拟化，易实现直接驱动。功率/质量比 大，体积小，结构紧凑，密封问题较 小 电动驱动 较大
第4章 机器人的驱动系统
机器人的驱动方式 4.2 液压驱动系统 4.3 气压驱动系统 4.4 电气驱动系统 4.5 新型驱动器
4.1
4.1 机器人的驱动方式
4.1.1 概述
液压驱动的特点及应用
优点: 1）液压容易达到较高的单 位面积压力（常用油压为25～ 63kg/cm2),体积较小，可以获 得较大的推力或转矩。 2）液压系统介质的可压缩 性小，工作平稳可靠，并可得 到较高的位置精度。 3）液压传动中，力、速度 和方向比较容易实现自动控制。 4）液压系统采用油液作介 质，具有防锈性和自润滑性能， 可以提高机械效率，使用寿命 长。 不足之处: 1）油液的粘度随温度 变化而变化，影响工 作性能，高温容易引 起燃烧爆炸等危险。 2）液体的泄漏难于克 服，要求液压元件有 较高的精度和质量， 故造价较高。 3）需要相应的供油系 统，尤其是电液伺服 系统要求严格的滤油 装置，否则会引起故 障。 应用: 液压驱动方式的 输出力和功率更大， 能构成伺服机构， 常用于大型机器人 关节的驱动
效率与成本 维修及使用
效率中等（0.3～0.6）；液压元件成 本较高 方便，但油液对环境温度有一定要 求
4.1.2 驱动系统性能
1．刚度和柔性 刚度是材料对抗变形的阻抗，他可以是梁在负载作用下抗弯曲的刚度， 或汽缸中气体在负载作用下抗压缩的阻抗，甚至是瓶中的酒在木塞作用下抗 压缩的阻抗。系统的刚度越大，则使它变形所须的负载也越大。相反，系统 柔性越大，则在负载作用下就越容易变形。 2. 重量、功率-重量比和工作压强 驱动系统的重量以及功率-重量比至关重要，例如电子系统的功率-重量 比属中等水平。在同样功率情况下，步进机通常比伺服电机要重，因此它具 有较低的功率-重量比。电机的电压越高，功率-重量比越高。气动功率-重量 比最低，而液压系统具有最高的功率-重量比。
电气驱动的特点及应用
优点: 电气驱动是利用各种电 动机产生力和力矩，直接或 经过减速机构去驱动机器人 的关节，从而获得机器人的 位置、速度和加速度。因省 去中间的能量转换过程，因 此比液压和气压驱动的效率 高，且具有无环境污染、易 于控制、运动精度高、成本 低等优点。应用最广泛。 分类特点: 1）普通交、直流电动机驱动需加减速装 置，输出力矩大，但控制性能差，惯性大， 适用于中型或重型机器人。伺服电动机和 步进电动机输出力矩相对小，控制性能好， 可实现速度和位置的精确控制，适用于中 小型机器人。 2）交、直流伺服电动机一般用于闭环控 制系统，而步进电动机则主要用于开环控 制系统，一般用于速度和位置精度要求不 高的场合。功率在1KW以下的机器人多采 用电机驱动。