[发明专利]一种智能驱动单元的电机和减速器选型方法

摘要

本发明涉及一种智能驱动单元的电机、减速器选型方法，属于机器人应用开发领域，根据智能驱动单元三个设计指标，驱动单元目标输出力矩、驱动单元目标转速、驱动单元的目标荷质比，通过计算电机、减速器关键参数的方式，分步骤地从建立的电机、减速器数据库中选取最为合适的电机、减速器型号，并通过荷质比这个设计指标来确定最终的选型方案。该电机、减速器计算与选型方法主要针对协作机器人智能驱动单元的电机、减速器的选型，具有选型快速、准确等特点，克服机器人关节传统选型费时、费力、效率不高的缺点，极大地节约了智能驱动单元电机、减速器选型的时间，提高了电机、减速器选型的精准性。

主权项

1.一种智能驱动单元的电机和减速器选型方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)建立适用于智能驱动单元的电机、减速器产品数据库；(2)电机初步选型，包括：由下述公式计算得到初选电机的最小额定输出功率Pe，即Pe＝120％·0.01745·T·ω/η其中T是驱动单元目标输出力矩，ω是所述驱动单元的目标转速，η为减速器的传动效率；额定输出达到Pe的电机即为初步选型的电机；并同时得到初步选型电机的额定扭矩、额定转速和重量；(3)减速器初步选型，即根据选定电机的参数来选择相应的减速器，从而获得多组电机、减速器匹配对，具体包括：基于选定电机的参数，由下述公式计算得到最小减速比imin：imin＝T/(TR·η)其中，TR为电机的额定扭矩；再由下述公式确定最大减速比imax：imax＝NE/(ω/6)其中NE为电机额定转速；由最大、最小减速比得到减速器的减速比范围，减速比范围内的减速器即为匹配选定电机的减速器；(4)验证电机、减速器匹配对并根据荷质比择优选取；包括：基于下述两个条件验证一对电机、减速器是否满足设计指标的要求，即验证条件1：减速器平均负载转矩的容许最大值大于驱动单元输出力矩；验证条件2：减速器容许平均转速大于电机的额定转速；如果一对电机、减速器同时满足上述两个验证条件，则这对匹配的电机减速器满足设计指标的要求，否则视为不满足设计指标要求；从满足设计指标的电机减速器对中，选取荷质比μ最大者作为最终选型方案，其中荷质比μ通过下述公式计算：其中，mE为选择电机的重量，mH为选择减速器的重量；(5)计算电机、减速器选型后的驱动单元参数。