伺服轮毂
栏目:行业资讯 发布时间:2020-06-09
简单介绍伺服轮毂是什么,以及伺服轮毂的发展史及应用。

伺服轮毂,是将 电机、编码器、减速机、轮子、轮胎全部集成为一体,既是伺服电机也是行走轮子,由于没有减速机,直接消除了减速机带来的噪声,使得伺服轮毂具有噪声低、安装方便、性价比高等优点,广泛应用在服务机器人、商用AGV、工业AGV、AMR等各种各样所需用到行走的行业上。

定义

伺服轮毂的名称来源于伺服电机,伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服轮毂于伺服电机具有相同的原理,都属于永磁同步电机,但不同的是,伺服电机为内转子电机,伺服轮毂为外转子电机,并且安装上高精度编码器,使得伺服轮毂具有力矩大、惯量大、噪声小、精度高等特点,可直接在外转子上套上相应的轮胎,构成了伺服轮毂,直接驱动轮子行走,以替代原有传统的“伺服电机+减速机+轮子+轮胎”方案。

发展历史

在自动搬运的发展史上,最早发展的RGV(Rail Guided Vehicle,有轨制导车辆),采用的行走方案是“直流无刷电机/直流有刷电机+减速机+轮子”,由于没有编码器作为位置信息反馈,只能行走在相应的导轨上(如磁导轨、电导轨等),从导轨中获取相应的位置信息,以对RGV进行精准控制,导致RGV无法满足复杂地形的应用,并且需要对导轨进行维护,在当今生产水平提升,自动化程度高的社会,逐渐难以满足各个厂家的需求。像Kiva、快仓、极智嘉等AGV(Automated Guided Vehicle,无人引导运输车)厂家应运而生,采用二维码导航、激光导航、视觉导航、惯性导航等导航方式,使得AGV在各种环境、各种地形皆可适用,满足了当代工业化应用,但AGV在行走过程中需要实时精准获取位置,并且需要过载能力强、空间体积小,所以大部分采用了“伺服电机+减速机+轮子+轮胎”的方案。

随着RGV、AGV的发展,技术逐步地发展成熟,商业服务机器人也随着发展起来,所以一开始服务机器人也参考AGV中“伺服电机+减速机+轮子+轮胎”的行走方案,但是面临着以下问题:

1.AGV一般应用在工业上,噪声问题不太明显,而服务机器人直接服务人,减速机所带来的 噪声为用户所诟病;

2.服务机器人内部空间小,底盘低,传统方案所占空间大,给结构设计及外观设计提高了难度;

3.电机与减速机、减速机与轮子之间的安装,若安装不恰当会引发一系列问题,给安装生产带来了很多麻烦;

4.减速机寿命有限,直接影响了机器人的使用寿命;

5.“伺服电机+减速机+轮子+轮胎”方案所用部件多,并且像伺服电机、减速机都成本较高,给服务机器人带来了成本上的压力。

如何解决以上问题为服务机器人厂家心中的一道坎,深圳市安普斯智能科技有限公司团队拥有十几年的工控伺服技术,并且在服务机器人、AGV上有丰富的应用经验,一直在思考如何解决以上客户痛点,从工控行业中的DD马达(直驱伺服电机)中受到启发,如果仿照DD马达,将电机做成外转子,安装上编码器,在外转子上套上轮胎,直接将“伺服电机+减速机+轮子+轮胎”集成一起,这种方案是否可行,进行多次的设计与试验,终于做出了伺服轮毂,并且在众多服务机器人厂家中得到了广泛应用,具有静音、运行平稳、稳定可靠性高、安装方便、性价比高等优点,为服务机器人厂家解决了心中的痛点,促进了服务机器人行业发展。


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优点

静音

运行平稳

稳定可靠性高

安装方便

性价比高


伺服轮毂3.jpg类型


伺服轮毂尺寸大小有4.5寸、5.5寸、6.5寸、8寸等多个规格可选,有1.1Nm、2.2Nm、7Nm、10Nm、15Nm等多种力矩可供选择,基本上满足服务机器人及轻载AGV的应用。

应用

机器人底盘

服务机器人

配送机器人

巡检机器人

轻载AGV


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