觸覺反饋中的微型齒輪傳動和行星齒輪傳動
發(fā)布于：2020-11-03 11:27:28 點擊量：
行星齒輪減速機比其他齒輪減速機具有更大的應(yīng)用優(yōu)勢，包括多個運動組合、功率密度、緊湊裝置的大減量以及純扭轉(zhuǎn)反應(yīng)。行星減速機也提高了整體設(shè)計效率。每級損耗不超過3%，因此機組傳輸?shù)哪芰孔疃啵捎糜谏a(chǎn)性運動輸出。另一方面，在伺服系統(tǒng)中應(yīng)用時，慣性也是一個很重要的問題。
考慮一個微型行星齒輪減速機的應(yīng)用?，F(xiàn)代的新齒輪行星減速機系列超性能，可配置驅(qū)動組件的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。具有：標(biāo)準(zhǔn)金屬行星銷、陶瓷行星銷，提高扭矩和壽命、降低噪音和減小齒隙、用于高功率和增加扭矩容量、以流暢的背部駕駛性能和最高的效率實現(xiàn)超高性能。
行星齒輪已經(jīng)在太空領(lǐng)域和一級方程式賽車上運行，以提供高扭矩、堅固性和效率。通常，微型齒輪總成在涂有潤滑脂的鋼或陶瓷銷（充當(dāng)簡單的滑動軸承）上旋轉(zhuǎn)行星輪和齒輪。相比之下，齒輪總成實際上在這些旋轉(zhuǎn)軸上包括了微小的滾針軸承-用于滾動而不是滑動摩擦（以及更少的摩擦和熱量產(chǎn)生）。
圖為航空航天應(yīng)用設(shè)計的22毫米直徑的行星減速機 以上三級總成效率高達(dá)90%，遠(yuǎn)高于同類設(shè)計的70%左右。因此，如果安裝了其他完全相同的電機和控制器，整個系統(tǒng)可以在輸出時輸出30%以上的轉(zhuǎn)矩和功率?；蛘咝枰?3%的輸入來產(chǎn)生給定的輸出。如果電機碰巧是有刷電機，則可以延長電刷和整個系統(tǒng)的壽命。再加上更高效的傳動裝置，讓電機在效率與轉(zhuǎn)矩曲線上的更高位置運行?；蛘咴试S使用更小更輕的電機和控制電子設(shè)備。這樣一個小部件的效率在電池驅(qū)動的運動設(shè)計中特別有用。
在行星輪軸上有一個滾針軸承（而不是滑動軸承）意味著總成運行起來也更酷…這對手持醫(yī)療器械很有幫助。
冷卻操作也延長了齒輪總成潤滑油的使用壽命-通過磨損的金屬顆粒和潤滑油的粘合，熱應(yīng)力和磨損性能更小…因此，行星齒輪減速機的使用壽命比同類競爭產(chǎn)品長11倍。
行星齒輪減速機在觸覺（力反饋）應(yīng)用方面也很出色，因為它平滑的轉(zhuǎn)動行星齒輪允許重復(fù)的反向驅(qū)動能力，即從減速機輸出側(cè)轉(zhuǎn)動軸。因此，通過電機的轉(zhuǎn)矩反饋在齒輪裝置的輸入上始終與負(fù)載成比例。傳統(tǒng)制造的行星齒輪頭不能保證平穩(wěn)的后驅(qū)動能力或通過變速箱的一致載荷解釋，因為效率波動，變速箱內(nèi)部之間的可變公差疊加以及行星齒輪可能翹起。
考慮一個特定的觸覺應(yīng)用-電子電傳飛行控制。在這些系統(tǒng)中，飛行員的轉(zhuǎn)向動作不是通過傳統(tǒng)的機械或液壓執(zhí)行器來傳遞的。相反，電子傳輸是通過操縱桿控制柱中的感覺（力反饋）馬達(dá)組件來實現(xiàn)的。這種觸覺產(chǎn)生的馬達(dá)總成受益于變速箱能夠平滑的向后駕駛，同時根據(jù)操縱桿的位置產(chǎn)生扭矩和力。
觸覺的另一個應(yīng)用是用于微創(chuàng)和遠(yuǎn)程手術(shù)的手術(shù)機器人。通過這些機器人進(jìn)行手術(shù)的醫(yī)生會動態(tài)地、即時地感受到與機器人末端執(zhí)行器施加的力相等的力。在這里，減速機與平滑的背部駕駛是必不可少的。齒輪總成提供此參數(shù)，即使在需要兩個或三個行星級的齒輪傳動比的軸上也是如此。傳統(tǒng)的齒輪傳動表現(xiàn)出不均勻或粘滯回駕駛性能，在這些機器人中存在機械噪音和無法使用的問題。
考慮一個微型行星齒輪減速機的應(yīng)用?，F(xiàn)代的新齒輪行星減速機系列超性能，可配置驅(qū)動組件的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。具有：標(biāo)準(zhǔn)金屬行星銷、陶瓷行星銷，提高扭矩和壽命、降低噪音和減小齒隙、用于高功率和增加扭矩容量、以流暢的背部駕駛性能和最高的效率實現(xiàn)超高性能。
行星齒輪已經(jīng)在太空領(lǐng)域和一級方程式賽車上運行，以提供高扭矩、堅固性和效率。通常，微型齒輪總成在涂有潤滑脂的鋼或陶瓷銷（充當(dāng)簡單的滑動軸承）上旋轉(zhuǎn)行星輪和齒輪。相比之下，齒輪總成實際上在這些旋轉(zhuǎn)軸上包括了微小的滾針軸承-用于滾動而不是滑動摩擦（以及更少的摩擦和熱量產(chǎn)生）。
圖為航空航天應(yīng)用設(shè)計的22毫米直徑的行星減速機
在行星輪軸上有一個滾針軸承（而不是滑動軸承）意味著總成運行起來也更酷…這對手持醫(yī)療器械很有幫助。
冷卻操作也延長了齒輪總成潤滑油的使用壽命-通過磨損的金屬顆粒和潤滑油的粘合，熱應(yīng)力和磨損性能更小…因此，行星齒輪減速機的使用壽命比同類競爭產(chǎn)品長11倍。
行星齒輪減速機在觸覺（力反饋）應(yīng)用方面也很出色，因為它平滑的轉(zhuǎn)動行星齒輪允許重復(fù)的反向驅(qū)動能力，即從減速機輸出側(cè)轉(zhuǎn)動軸。因此，通過電機的轉(zhuǎn)矩反饋在齒輪裝置的輸入上始終與負(fù)載成比例。傳統(tǒng)制造的行星齒輪頭不能保證平穩(wěn)的后驅(qū)動能力或通過變速箱的一致載荷解釋，因為效率波動，變速箱內(nèi)部之間的可變公差疊加以及行星齒輪可能翹起。
考慮一個特定的觸覺應(yīng)用-電子電傳飛行控制。在這些系統(tǒng)中，飛行員的轉(zhuǎn)向動作不是通過傳統(tǒng)的機械或液壓執(zhí)行器來傳遞的。相反，電子傳輸是通過操縱桿控制柱中的感覺（力反饋）馬達(dá)組件來實現(xiàn)的。這種觸覺產(chǎn)生的馬達(dá)總成受益于變速箱能夠平滑的向后駕駛，同時根據(jù)操縱桿的位置產(chǎn)生扭矩和力。
觸覺的另一個應(yīng)用是用于微創(chuàng)和遠(yuǎn)程手術(shù)的手術(shù)機器人。通過這些機器人進(jìn)行手術(shù)的醫(yī)生會動態(tài)地、即時地感受到與機器人末端執(zhí)行器施加的力相等的力。在這里，減速機與平滑的背部駕駛是必不可少的。齒輪總成提供此參數(shù)，即使在需要兩個或三個行星級的齒輪傳動比的軸上也是如此。傳統(tǒng)的齒輪傳動表現(xiàn)出不均勻或粘滯回駕駛性能，在這些機器人中存在機械噪音和無法使用的問題。
