一、机器人电伺服驱动系统是利用各种电机产生的转矩和力直接或间接地驱动机器人本体获得机器人各种运动的执行机构
二、伺服电机对机器人的性能影响很大。精密伺服电机的关键性能指标一直是决定其先进性的主要因素。国外先进的伺服电机能够很好地适应绝大多数应用的需要。他们的研发资源集中在个别高端应用和整体性能提升上，目前正处于精化阶段。国内伺服电机制造商任重道远
一、机器人对关节驱动电机的主要要求
机器人对关节驱动电机的主要要求。lbriiwa七轴机器人基于人类手臂进行设计，其结合集成的传感器系统，使该轻型机器人具有可编程的灵敏性，并使其具备了非常高的精确度。且对比传统型机器人，QF R系列机器人具备系统自身控制8轴的扩展能力 能够很轻松地实现机器人本体与旋转工作台的插补联动，故比一般型机器人有更好的性能提升。对于七轴机器人而言，利用其冗余自由度不仅可以通过运动轨迹规划达到良好的运动学特性，并且我们可以利用其结构实现最佳的动力学性能。scara机器人在各类机型中增速最高，销量成倍增长。然而，在实际应用中，机器人往往不是跑百米冲刺，而是马拉松，要求机器人可以高速而且是长时间地跑。
1、快速性
电动机从获得指令信号到完成指令所要求的工作状态的时间应短。伺服电机的机电时间常数大小用来解释伺服电机的快速响应性能
2、起动转矩惯量比大
在驱动负载的情况下，要求机器人伺服电机的起动转矩大，转动惯量小
3、控制特性的连续性和直线性
随着控制信号的变化，电机的转速可以连续变化，有时速度与控制信号成正比或近似成正比。
4、调速范围宽
能使用于1：1000～10000的调速范围。
5、体积小、质量小、轴向尺寸短
6、能经受得起苛刻的运行条件
可进行非常频繁的正反转和加减速操作，并能在短时间内承受过载
目前，由于高起动转矩、大转矩、低惯量的交直流伺服电机在工业机器人中应用广泛，一般负载小于1000N（(相当100kgf)）的工业机器人大多采用电伺服系统驱动。联合驱动电动机主要有交流伺服电动机、步进电动机和直流伺服电动机
其中，交流伺服电机、直流伺服电机和直接驱动电机均采用位置闭环控制，一般用于高精度、高速的机器人驱动系统。步进电机驱动系统主要适用于精度和速度要求较低的小型简单机器人的开环系统。交流伺服电机具有电子换向、无换向火花等优点，广泛应用于易燃易爆环境中。机器人关节驱动电机的功率范围一般为0.1~10kw
二、机器人驱动系统中所采用的电动机
工业机器人驱动系统所采用的电机大致可细分为以下几种：
1、交流伺服电动机
包括同步型交流伺服电动机及反应式步进电动机等。
2、直流伺服电动机
包括小惯量永磁直流伺服电动机、印制绕组直流伺服电动机、大惯量永磁直流伺服电动机、空心杯电枢直流伺服电动机。
3、步进电动机
含永磁感应步进电机
转速传感器多采用测速发电机和旋转变压器；伺服电机可组成伺服电机驱动单元，带有位置和速度检测器、制动和减速机构
机器人的驱动系统要求驱动系统间隙小、刚度大、输出扭矩大、减速比大
三、常用的减速机构
1、RV减速机构；
2、谐波减速机械；
3、摆线针轮减速机构；
4、行星齿轮减速机械；
5、无侧隙减速机构；
6、蜗轮减速机构；
7、滚珠丝杠机构；
8、金属带/齿形减速机构；
9、球减速机构。
工业机器人电动伺服系统的一般结构为三个闭环控制，即电流环、速度环和位置环。目前，国外许多电机制造商已经开发出适合交流伺服电机的驱动产品。用户根据需要的不同功能选择不同的伺服控制方法。通常，交流伺服驱动器可以通过手动设置其内部功能参数来实现以下功能：
1、位置控制方式；
2、速度控制方式；
3、转矩控制方式；
4、位置、速度混合方式；
5、位置、转矩混合方式；
6、速度、转矩混合方式；
7、转矩限制；
8、位置偏差过大报警；
9、速度PID参数设置；
10、速度及加速度前馈参数设置；
11、零漂补偿参数设置；
12、加减速时间设置等。
四、驱动器种类
1、直流伺服电动机驱动器
脉冲宽度调制（(PWM)）伺服驱动器常用于直流伺服电机驱动器。通过改变脉冲宽度，改变施加在电机电枢两端的平均电压，从而改变电机的转速
2、同步式交流伺服电动机驱动器
与直流伺服电机驱动系统相比，同步交流伺服电机驱动具有力矩惯性比大、无刷、无换向火花等优点，在工业机器人中得到了广泛的应用
为了实现三相永磁同步伺服电机的电流控制，采用电流型(PWM)逆变器和电流环为内环、速度环为外环的多闭环控制系统。根据其工作原理、驱动电流波形和控制方式，可分为两个伺服系统：
(1)矩形波电流驱动的永磁交流伺服系统。
(2)正弦波电流驱动的永磁交流伺服系统。
采用矩形波电流驱动的永磁交流伺服电动机称为无刷直流伺服电动机，正弦波电流驱动的永磁交流伺服电动机称为无刷交流伺服电动机
3、步进电动机驱动器
步进电机驱动系统可以通过大范围改变脉冲频率来调节速度，实现快速启动和正反向制动。作为一种开环数字控制系统，它被广泛应用于小型机器人中。它具有过载能力差、速度范围小、低速运动时有脉动和不平衡等缺点，一般只用于小型简单机器人
4、直接驱动
所谓直接驱动(DD)系统，就是电动机与其所驱动的负载直接耦合在一起，中间不存在任何减速机构。
同传统的电动机伺服驱动相比，DD驱动减少了减速机构，从而减少了减速机构在传动过程中造成的间隙和松脱，大大提高了机器人的精度，同时也解释了机器人控制精度降低所引起的摩擦力减速机构和转矩脉动。由于上述优点，DD传动具有机械刚度好、动作速度快、精度高、零件少、结构简单、维修方便、可靠性高等特点，在高精度、高速工业机器人的应用中越来越受到重视
作为DD驱动技术的关键环节是DD电动机及其驱动器。它应具有以下特性：
(1)输出转矩大：为传统驱动方式中伺服电动机输出转矩的50～100倍。
(2)转矩脉动小：DD电动机的转矩脉动可抑制在输出转矩的5%～10%以内。
(3)效率：与采用合理阻抗匹配的电动机(传统驱动方式下)相比，DD电动机是在功率转换较差的使用条件下工作的。因此，负载越大，越倾向于选用较大的电动机。
目前，DD电动机主要分为变磁阻型和变磁阻混合型，有以下两种结构型式：
(1)双定子结构变磁阻型DD电动机;
(2)中央定子型结构的变磁阻混合型DD电动机。
5、特种驱动器
(1)压电驱动器
众所周知，应变加速度传感器和超声波传感器是利用压电元件的电致伸缩现象制成的。压电作动器利用电场的作用，可以控制几微米到几百微米的位移，使力大于微米。压电驱动器是微机器人系统中常用的专用驱动器
(2)超声波电动机
(3)真空电动机
