力反馈手柄
力反馈执行器是力反馈手柄的动力源,是力反馈系统的重要组成部分,负责在力反馈设备各个自由度上产生一定的力矩,从而在设备末端产生相应的作用力,达到力反馈的效果。
力反馈设备常用的驱动方式有:气压驱动、液压驱动、电气驱动。气压驱动系统结构简单、成本较低,可适用于恶劣环境中,但功率小,体积大,精度不高;液压驱动方式功率大,效率高,响应快,驱动平稳,但缺点是容易漏油,因此会造成污染,并可能影响到系统的稳定性和精度:电气驱动是利用电机产生转矩,直接或间接驱动负载,这种方式省去了由电能变为压力能的中间环节,直接获得需要的运动,具有易于控制,运动精度高,响应快,使用方便,处理筒单,成本低廉,驱动效率高,不污染环境等很多优点,因此采用电气驱动方式的系统相当普遍。
由于力反馈手柄的驱动负载小,要求结构简单、易于控制,所以选用了电气驱动方式。它的驱动装置选用具有体积小、重量轻和良好的控制性能等特点的电机,它通过电机轴与减速器配合,将电机的旋转运动传递到手柄,减少了功率损耗。
电机按照电源分类可以分为直流电机和交流电机。与直流电机相比,虽然交流电机没有换向器,结构简单,制造方便,比较牢固,具有高转速、大电流、大容量的特点,但由于其调速性能较差,在速度调节要求较高,在换向、启动、制动频繁的系统上,仍然比不上直流电机驱动。
直流电机具有交流电机不能比拟的良好的启动性能,被广泛应用于调速范围较广的自动控制中,同时它控制方便,过载能力强,制动转矩大,不会因为有交流成分而引入噪声,因此电机在运行的过程中会更加平稳,反馈力平滑性更好,系统可靠性更高。
力反馈


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