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伺服电机的重要性就不用说了,他主要是整台机器人的输入和输出装置。
你手术机器人机械手臂必须要平稳,必须要达到你想要的速度,才能达到最佳效果。
而这就要看你机器人上装配的伺服电机的功力了。
一般来讲,在伺服电机这一块,还是国外做的比较好,其中做的最好的,当然是日本人,尤其是日本的电装。
他们生产的机器人,可是专门供给丰田,和本田这样的企业的。
而且还有很多是专门供给三菱的军工部门的。
而三菱的伺服电机,和大畏重工的伺服电机,其实说起质量也一点不差,因为这两家的机床都很强。
日本的很多军工设备,都是这两家工厂生产的,就比如他们的军舰,潜艇,还有心神……
不过手术机器人上面使用的伺服电机,和普通工业机床上使用的伺服电机的要求还是有多不同的。
工业机床上面使用的伺服电机,因为需求和手术机器人的不一样,所以设定自然也是不一样的。
因为工业机床,经常需要高速切削,所以他们对伺服电机的功率要求非常大,而且对于减速的功能也要求非常强大。
但手术机器人所需要的伺服电机就完全是另外一回事了,手术机器人驱动机械臂的速度,并不要求太快。
而唯一的要求就是稳,和精确,所以这就要在控制软件,以及滤震除颤系统上下功夫。
所以对于伺服电机的要求,并不是特别强,只要功率输出稳定,寿命长,并且无杂波就可以。
而说实话,即便是如此低的要求,国内的厂家生产的伺服电机也一样不让人放心。
因为在输出的平顺性方面,咱们还是和国外的产品有差距。
其实要说设计理念,咱们也不是不懂,可说到差距,说一千道一万,还是差在了最基础的材料上。
人家伺服电机内部用的定子,全都是采用特殊稀土材料冶炼而成,这样就保证了他们电机输出的稳定性,和寿命,以及精度。
所以人家的伺服电机才能做到功率输出稳定,不会出现卡滞,或者动力输出突然中断的情况。
而咱们国产的伺服电机……那可真是让人一言难尽,但凡要是有去过一线工厂,实地考察过的人,就都知道是什么个情况。
在这里就不能过多的吐槽赘述了,因为说的过多,容易有四零四的风险。
所以对于手术机器人而言,需要的并不是最道这轴承上,咱们和国外的差距,那完全就是两方面的。
第一就是加工精度。
大家可以在网上看到很多德国轴承的视频,人家的轴承,在没有加润滑油的情况下,只要组装上就可以使用。
而且你只要给他一个力,他甚至能坚持转动一分钟左右。
这说明什么?这说明人家的加工精度高,轴承在自转的过程中,自身的能量损耗非常小,而另外一方面,就是人家的打磨水平高。
把工件表面处理的极度光滑,所以哪怕没有上润滑油,人家的工件自转阻力都特别小。
然后你再换上国产的轴承试试。
哪怕规格大小,形状都是一样的轴承,同样的力度,人家的轴承能自转一分钟,而咱们的轴承能坚持半分钟就不错了。
这里面首先体现的就是加工精度的差距,哪怕咱们只比人家的精度少了肉眼可见的几个丝,可工件的实际工作效果都会差很多。
还有其次就是材料了。
人家使用的滚珠都是特殊合金钢制程的滚珠,能够在高温高压的环境里,工作n长时间,也不会发生形变。
你在看看咱们的滚珠,同样号称是特殊合金钢,可是放到同样的工况里。
德国的滚珠,可以工作十年,只要定期保养都不会坏,也不需要更换。
可咱们国产的滚珠,基本半年就报废,不是形变,就是有裂痕,更狠的干脆直接就碎了。
这么说可一点都不夸张,只要到各种工厂实地一线考察过的人,就都知道这绝对不是危言耸听。
而且如果在高端轴承这一块,可以说国外对咱们一直是进行封锁的。
想要从德国或者日本引进那种高端轴承,可是相当费钱的。
最可恨的是,哪怕你很有钱,他们也不一定会卖给你。
万幸的是,在手术机器人这一块,当初米国的那帮设计人员,就很巧妙的避开了这个问题。
其实这也主要是和手术机器人的特性有关。
说起手术机器人,我们可能很难想象这玩意,其实就是脱胎于工业机器人的设备。
而所谓的工业机器人,其实最早的工业机器人就是机床。
上世纪50年代之前,工厂里的机床都是一代