[发明专利]机器人磁悬浮智能柔性减速器系统及其控制方法

说明书

一种机器人磁悬浮智能柔性减速器系统及其控制方法，包括智能柔性减速器系统和智能控制电气系统；所述智能柔性减速器系统包括精密机械减速器和磁浮传动系统；所述智能控制电气系统包括人机对话系统、远程无线通信系统、数据采集反馈系统、控制系统和机构执行系统。本发明系统采用先进的智能控制技术，智能控制，自动运行，对减速器转轴位移变化的适时数据采集、储存、显示、远程无线通信、数据传输及控制，并具有系统自身执行机构可变稳定性控制及故障自诊断功能，实现机器人磁悬浮智能柔性减速器的各项任务，为智能制造、环保节能提供不可或缺的、有效可靠的关键核心装备。

技术领域

本发明涉及智能机器人技术领域，具体涉及一种机器人磁悬浮智能柔性减速器系统及其控制方法，广泛应用于各类工业机器人、AGV载运车、航天航空器、医疗设备、焊接变位机、数控机床刀库、精密回转台以及其他精密传动控制等智能化和自动化工业装备。

背景技术

我国目前工业机器人减速器行业的现状：

1、工业机器人需求日益增加发展迅猛，而与其配套的国产精密减速器企业凤毛麟角

截至2016年底，国产工业机器人销量为28000台，同比增长16.8％，占我国工业机器人总销量的33％，比之前同期有较大提升，但其中国外进口比例远高于国产，而到2017年我国工业机器人产量超过了130000台，同比增长了80％，导致机器人精密减速器市场全球供给的缺口很大，在国家产业政策以及国产减速器市场刚性需求等因素的推动下，国产机器人精密减速器企业迎来了前所未有的发展机遇；

2、国产精密减速器技术性能指标较低，满足不了大部分机器人装备的功能要求

精密减速器的技术壁垒在机器人的核心零部件中是最高的，在一个配合精密的系统中，间隙或过盈的配合的微小偏差，就会造成接触刚度或啮合刚度的成倍的差异，进而引发其运动参数的大的变动，RV减速器的技术难点在于该部件既要能传递很大的扭矩,又要承受很大的过载冲击，并保证预期的工作寿命，这就要求零部件的加工精度极高，国产RV减速器在额定扭矩与传递效率、扭转刚度、传动精度、负载率、疲劳强度、噪音、关节抖动、位置重复性、稳定性和绕点精度等方面，由于质量控制和制造工艺的问题，以上这些技术性能指标与国外的同类产品比较，还存在较大的差距；

3、国产机器人精密减速器标准制定滞后，技术工艺不成熟

我国对机器人减速器的研究起步较晚，技术工艺尚不成熟，大部分制造企业还处于小批量试制与稳定性试验阶段，特别是对材料的抗拉强度、抗弯刚度、韧性值、屈服强度的试验与取值，轴承的动载刚度、耐磨性、疲劳极限、齿形齿廓的加工工艺、零部件的热处理工艺，还处于逐步试验与不断改进阶段，因而国产机器人减速器的国家标准目前尚处于报批稿，还有待不断修改与完善；

4、机器人产业规划欠合理、基础关键核心零部件研发投入太少

我国目前机器人产业布局情况，大多数的制造企业重点都是做工业机器人的集成，而对其核心关键零部件研发投入太少，特别是精密减速器、伺服电机、控制器、传感器等核心部件方面的研发不够，形成了单条腿冲刺的局面，既不能满足市场的需求又在关键技术上受制于人，与市场日益剧增的对机器人装备的需求不相适应；

5、国产机器人精密减速器创新不够、智能化程度低

目前国内的精密减速器都是非智能化的，大都缺少柔性自动化操作系统，不能满足一些特种机器人装备的要求，同时很难实现信息化的有效远程管理，也给机器人系统实现模块化的智能物联网管理带来了一定的障碍和管理成本的增加。

发明内容