电动喷涂机器人中的步进电机控制

步进电机的位置控制、速度控制以及连续轨迹示教机器人中的关键技术--轨迹再现控制。同时阐明了用8031单片机设计步进电机控制器的原理和实现方法。

　　一、前言我们针对陶瓷生产行业的需要,采用步进电机驱动,设计制造了一种PT601型六自由度、全电动、连续轨迹示教、空间关节型机器人(以下简称PT601机器人或PT601) ,用于喷漆、喷釉等喷涂作业,可取代喷涂工人的高强度机械劳动,使他们从恶劣的工作环境中解脱出来,同时又可消除喷涂作业中人为的不稳定因素,提高产品的质量和生产效率。当今直流伺服系统非常普及,而交流伺服系统正在迅猛发展,我们却反其道而行之,选用似乎古老的步进电机系统来开发机器人,未免显得过时。但也许这是一条符合中国国情的即经济又实用的技术路线。从技术经济的角度来讲,之所以选用步进电机是由PT601机器人的用途、伺服系统的特性、步进电机技术的进步和控制系统的开发成本等诸多因素共同决定的。步进电机作为三大电伺服之一,在十多年前随着数字技术的发展曾一度获得广泛应用,但人们同时发现步进电机(指原来的反应式电机)存在很多难以克服的弊病,如输出特性(矩频特性)很软,高频易丢步,低频易共振。直到混合式步进电机以及基于交流逆变和PWM恒流控制的驱动器的出现,步进电机的种种弊病才得到克服。