仿人机器人用多路集成伺服驱动系统散热建模及优化

发布时间：2024-11-20 20:25

　　仿人机器人的关节数量多,且内部空间狭小,所以要求驱动器在能够驱动多路电机的同时,尽量少的占用空间,且散热良好。提高机器人驱动器的散热性能,降低驱动器工作时的温度,可以提高驱动器中电子元器件的工作寿命,进而延长整个机器人系统的无故障工作时长。此外,在散热条件差时,热量会随着机器人运动时间而积累,导致整个机器人系统温度会过高,影响了机器人的连续工作时长。目前仿人机器人都受到散热问题的影响,连续工作时长较短。但是目前对于机器人驱动器散热的研究较少,且都是针对单路驱动器散热的研究,尚无对于机器人用多路集成驱动器散热的研究。根据仿人机器人的需求和特点,对机器人用多路集成驱动器的散热问题进行研究。利用传热学理论,结合驱动器系统散热时的流场特点,建立热阻模型,以计算驱动器系统在工作时的温度。由于在驱动器系统中,电路板是分层排列的,因此以驱动器系统中各层的距离参数作为设计变量,以降低驱动器系统在工作时的最高温度为优化目标,对驱动器系统的散热进行优化设计。根据优化设计的结果,在Fluent中进行建模仿真以验证优化设计的效果。经过仿真验证,证实优化设计能够有效提高驱动器系统的散热能力,使得驱动器系统的散热性...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图 1-1 Kengoro 机器人功能单元

[34]。该机器人将电机、支撑结构、散热结构、驱动器集成到一起，如图1-1所示。支撑结构仿造人体骨骼，用3D打印制造，内部有液体冷却的流道，表面有小型毛细孔，冷却液为纯净水。纯净水在“骨骼”内流动带走一部分热量，并从毛细孔渗出到表面，蒸发相变吸热，此外骨骼除了支撑作用外，....

图1-2H8-15D型驱动器[35]

图1-2H8-15D型驱动器[35]

图1-3H8-17.5D型驱动器[35]

图1-2H8-15D型驱动器[35]

图1-4HRP3La机器人机器人驱动器[36]

-6-图1-4HRP3La机器人机器人驱动器[36]一种用于仿人机器人关节驱动的小型伺服驱PEED-I型和HITPEED-II型），这种驱动器是

本文编号：4012304