【伺服電機(jī)成就了機(jī)器人】看過(guò)《我的機(jī)器人女友》的人都為影片中那個(gè)長(zhǎng)相完美、身材火辣、智商也堪比人類(lèi)的機(jī)器人女友所折服。其實(shí)在剝離機(jī)器人華麗的外表后,里面就是一大堆的電機(jī)與傳感器,這種機(jī)器人的流暢動(dòng)作也就是通過(guò)使用伺服電動(dòng)機(jī)和微型計(jì)算機(jī)的控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
這一方面要?dú)w功于微電子技術(shù)、功率電子技術(shù),尤其是計(jì)算技術(shù)得到了飛速發(fā)展,另一方面是由于伺服電機(jī)制造技術(shù)進(jìn)一步成熟的成果。
日本有個(gè)叫“村田頑童”的機(jī)器人就會(huì)騎自行車(chē)。它能夠騎行在與車(chē)輪寬度同樣大小的平衡木坡道上,即使在停止的情況下也不會(huì)倒下。不僅如此,這個(gè)機(jī)器人在發(fā)現(xiàn)障礙物時(shí)還可停車(chē)或后退。至今還不會(huì)騎自行車(chē)的小伙伴如果看到一個(gè)會(huì)騎自行車(chē)的機(jī)器人一定會(huì)驚呆。
有如此高超的車(chē)技,主要因?yàn)檫@款機(jī)器人帶有姿勢(shì)感應(yīng)的陀螺傳感器、傳送接收命令的藍(lán)牙模塊、眼部攝像機(jī)等,這些設(shè)備在感知外界信息后會(huì)快速傳遞給控制器,然后控制器會(huì)發(fā)出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)系統(tǒng)快速進(jìn)行姿勢(shì)調(diào)整。伺服電機(jī)系統(tǒng)在這里就是利用各種電機(jī)產(chǎn)生的力矩和力,直接或間接地驅(qū)動(dòng)機(jī)器人本體來(lái)獲得機(jī)器人的各種運(yùn)動(dòng)。
現(xiàn)在的電車(chē)很有趣話(huà)說(shuō)“誰(shuí)擁有了永磁牽引系統(tǒng),誰(shuí)就擁有了高鐵的話(huà)語(yǔ)權(quán)”。永磁牽引系統(tǒng)是由變流器和電機(jī)兩大部分組成,其中變流器相當(dāng)于列車(chē)的心臟,電機(jī)好比是列車(chē)的肌肉,電機(jī)主要負(fù)責(zé)傳達(dá)動(dòng)力,完成電能到機(jī)械能轉(zhuǎn)變,帶動(dòng)列車(chē)平穩(wěn)行駛。
現(xiàn)在各大城市為了減緩交通壓力,都在爭(zhēng)相建設(shè)地鐵。在有些新型的地鐵上使用一種叫直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)的電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)。這種新技術(shù)電機(jī)我們可把它視為是將旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子展開(kāi)后,分別裝置在車(chē)輛和軌道上,將轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)直接變?yōu)橹本€(xiàn)運(yùn)動(dòng)。實(shí)際應(yīng)用中直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電磁地鐵采用扁平型直線(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)機(jī),其定子側(cè)放在車(chē)上,轉(zhuǎn)子側(cè)放在軌道中間的地上。定子和轉(zhuǎn)子相互作用推動(dòng)列車(chē)前進(jìn),列車(chē)的支撐和導(dǎo)向系統(tǒng)仍采用鐵輪。
相對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī),這種直線(xiàn)電機(jī)車(chē)輛取消了傳動(dòng)裝置,改善了輪軌的沖擊程度,在運(yùn)營(yíng)中能較大幅度降低噪聲水平。廣州地鐵4號(hào)線(xiàn)就是直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的,這也標(biāo)志著我國(guó)結(jié)束無(wú)直線(xiàn)電機(jī)軌道交通系統(tǒng)的歷史。