智能機器人電機的選擇參考要素：負載性質,使用場所,啟動頻繁程度等

電機的選擇應綜合考慮， 一般可參考下列幾點：

(1)應根據機械的負載性質和生產工藝對電機的啟動、制動、反轉、調速等的 要求，選擇電機的類型。

(2)根據負載轉矩、轉速變化范圍和啟動頻繁程度等要求，綜合考慮電機的溫 升限度、過載能力和啟動轉矩，選擇電機的功率以及確定電機冷卻通風條件。選擇 電機的功率時， 一般應留有余量，其負載率可在0.8～0.9范圍內選擇。

(3)根據使用場所的環(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，確定必要的防護形式，選擇電機的結構形式。

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

(5)根據使用對象的Z高轉速、電源傳動調速系統(tǒng)的過渡過程以及減速機構 的復雜程度，對電機的性能要求，選擇電機的額定轉速。

除上述各點外，還要綜合考慮電機運行的可靠性、備品備件的通用性、安裝維 修的難易程度、以及產品價格、運行費用和維修費用等各項經濟指標，達到安全運 行和節(jié)約能源的目的，完成電機的Z后選擇。

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

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

一旦機器人系統(tǒng)的要求確定后，先要考慮的是選擇多大的電機合適，主要考 慮負載的物理特性，包括負載扭矩、慣量等。在伺服電機中，通常以扭矩或者力來 衡量電機大小，所以選電機先要計算出折算到電機軸端負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， 一般選擇電機連續(xù)扭矩≥1.3倍負載扭矩， 這樣能保證電機可靠的運行。除此外還需要計算折算到軸端負載慣量的大小， 一 般選擇負載慣量：電機轉子慣量<5:1,以保證伺服系統(tǒng)響應的快速性。

選擇出用多大扭矩的電機后，需要做的是了解負載的工作特性和工作環(huán)境。 負載的工作特性包括如負載是高速還是低速運行，加速度需要達到多少，是否需要頻繁起停，頻率需要達到多少，系統(tǒng)運行精度等。選擇伺服電機并沒有什么特定的規(guī) 律可循，關鍵的是所選擇的電機需要適應你負載運動的工作要求。比如在系統(tǒng)精度 要求不高、運動速度在幾百轉以下(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，步進電機是一種很好的選擇。這是因為步進電機開環(huán) 控制，控制精度低。速度太高，電機扭矩會下降的很快，將帶不動負載：速度過低會 出現轉動不連續(xù)的爬行現象，而且步進電機的響應也不快，不適合頻繁啟動的應用 場合。當運動速度幾轉到3000多轉每分鐘以下時，控制精度相對要求較高，可以 選擇直流伺服電機。直流伺服電機有有刷和無刷兩種。前者控制方式簡單，價格 低廉，但由于有刷直流電機因為存在電刷換相，會有換相環(huán)火產生，在真空、防爆、 水下等場合是不能使用的，并且由于環(huán)火使電機軸膨脹以及傳導給連接部件，在系 統(tǒng)精度要求高的場合也不能使用。因而在運行環(huán)境惡劣、控制精度要求高、運行速 度快的情況下， 一般選擇直流無刷電機。