工業(yè)機(jī)器人是現(xiàn)代制造業(yè)中一種重要的自動(dòng)化設(shè)備，它能夠完成人類重復(fù)性高、勞動(dòng)強(qiáng)度大的工作。工業(yè)機(jī)器人包括機(jī)械結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)兩大部分。

機(jī)器人的結(jié)構(gòu)主要由機(jī)身和關(guān)節(jié)模組組成。機(jī)身部分包括各連桿和固定件，大多數(shù)采用金屬材料制造，也有廠家使用特殊材料。關(guān)節(jié)模組由電機(jī)和減速機(jī)組成，電機(jī)評(píng)判因素有很多，例如溫升、效率、功率因數(shù)等。對(duì)于減速機(jī)而言，緊湊、絲滑的特點(diǎn)是理想的。

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是工業(yè)機(jī)器人的動(dòng)力來(lái)源和控制部分。它由控制器和驅(qū)動(dòng)器組成，用來(lái)控制關(guān)節(jié)模組按照特定指令旋轉(zhuǎn)。工業(yè)機(jī)器人上的驅(qū)動(dòng)器大多運(yùn)行在位置周期同步模式，即在一周期內(nèi)由控制器發(fā)送一個(gè)位置目標(biāo)值，經(jīng)過(guò)三級(jí)串聯(lián)PI調(diào)節(jié)得到d、q軸目標(biāo)電壓，然后通過(guò)FOC（場(chǎng)定向控制）和SVPWM（空間矢量調(diào)制）得到三相電流，最終給到電機(jī)。

驅(qū)動(dòng)器良好性的衡量指標(biāo)主要包括性能、調(diào)速范圍、定位精度、快速響應(yīng)無(wú)超調(diào)、低速大轉(zhuǎn)矩和過(guò)載能力強(qiáng)、可靠性等方面。其中，準(zhǔn)確度、速度、功率、精度等是評(píng)判性能的重要指標(biāo)。調(diào)速范圍寬意味著驅(qū)動(dòng)器能夠在廣泛的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)穩(wěn)定工作；定位精度高對(duì)于需要精確控制位置的應(yīng)用非常重要；快速響應(yīng)和無(wú)超調(diào)則可保證生產(chǎn)率和加工質(zhì)量的提高；低速大轉(zhuǎn)矩和過(guò)載能力強(qiáng)意味著驅(qū)動(dòng)器在低速時(shí)仍能產(chǎn)生大的轉(zhuǎn)矩并具有較強(qiáng)的過(guò)載能力；可靠性高、工作穩(wěn)定性好則保證了驅(qū)動(dòng)器的長(zhǎng)期工作穩(wěn)定。

要實(shí)現(xiàn)以上這些，硬件和驅(qū)動(dòng)算法兩方面都需要做出努力。SVPWM模塊頻率要高，硬件溫升要低，抗干擾要強(qiáng)，運(yùn)算速度要快等等，所有這些因素都對(duì)性能產(chǎn)生影響。驅(qū)動(dòng)算法部分也需要做一些工作，例如參數(shù)辨識(shí)得到準(zhǔn)確的參數(shù)，使用卡爾曼濾波或其他方法整合出更準(zhǔn)確的位置、速度信息，弱磁控制提高轉(zhuǎn)化效率，振動(dòng)抑制保證穩(wěn)定性等等。

綜上所述，機(jī)械結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是工業(yè)機(jī)器人的兩大核心系統(tǒng)，通過(guò)不斷的優(yōu)化和改進(jìn)，工業(yè)機(jī)器人將會(huì)更加高效、精準(zhǔn)和可靠。