机器人是一类用于接受人类的命令完成相应的动作，也可以预计设程序来完成相应的任务，且具有可编程能力的机器装置。但是在生活中，机器人并不像电影里表现的那样无所不能、和人类相似的地步。在目前科技发展的水平，即使机器人有人类的外形，但是其人工智能水平远远在人类之下，而且大多数的机器人并不具有人类的外形。一般来说，机器人能够增加生产效率、提高产品质量的和改善人类生活的方便程度。所以，机器人是一个协助或取代人类工作的的机械装置。

　　现在的用于工业的机器人起源于数控机床和遥操作控制器。操作控制器是一类允许操作者在一定距离内执行某一操作的设备。它是在二战期间为处理放射性物质而研发的。操作人员和需要处理的放射性物质被一堵混泥土墙隔开，在墙上有几个可供观测的小孔孔。此时，遥操作控制器代替人的手，其里面装有一对

　　夹子，是从动件：遥操作控制器外面装有两个手柄，是主动件。夹子和手柄是由自由度机械装置连接在一起，为主动件和从动件提供任意位置的运动。在1947年，第一台伺服电机驱动的遥操作控制器研发完成。

　　一.工业机器人应用中伺服电机的“惯量匹配”如何确定?

　　传动惯量对伺服系统的精度，稳定性，动态响应都有影响。惯量大，系统的机械常数大，响应慢，会使系统的固有频率下降，容易产生谐振，因而限制了伺服带宽，影响了伺服精度和响应速度，惯量的适当增大只有在改善低速爬行时有利，因此，机械设计时在不影响系统刚度的条件下，应尽量减小惯量。

　　衡量机械系统的动态特性时，惯量越小，系统的动态特性反应越好;惯量越大，马达的负载也就越大，越难控制，但机械系统的惯量需和马达惯量相匹配才行。不同的机构，对惯量匹配原则有不同的选择，且有不同的作用表现。不同的机构动作及加工质量要求对JL与JM大小关系有不同的要求，但大多要求JL与JM的比值小于十以内。一句话，惯性匹配的确定需要根据机械的工艺特点及加工质量要求来确定。对于基础金属切削机床，对于伺服电机来说，一般负载惯量建议应小于电机惯量的5倍。

　　惯量匹配对于电机选型很重要的，同样功率的电机，有些品牌有分轻惯量，中惯量，或大惯量。其实负载惯量最好还是用公式计算出来。常见的形体惯量计算公式在以前学的书里都有现成的(可以去查机械设计手册)。我们曾经做过一试验，在一伺服电机的轴伸，加一大的惯量盘准备用来做测试，结果是：伺服电机低速时停不住，摇头摆尾，不停地振荡怎么也停不下来。后来改为：在两个伺服电机的轴伸对接加装联轴器，对其中一个伺服电机通电，作为动力即主动，另一个伺服电机作为从动，即做为一个小负载。原来那个摇头摆尾的伺服电机，启动、运动、停止，运转一切正常!

　　二.伺服电机选型

　　在选择好机械传动方案以后，就必须对伺服电机的型号和大小进行选择和确认。

　　(1)选型条件：一般情况下，选择伺服电机需满足下列情况：

　　1.马达最大转速>系统所需之最高移动转速。

　　2.马达的转子惯量与负载惯量相匹配。

　　3连续负载工作扭力≤马达额定扭力

　　4.马达最大输出扭力>系统所需最大扭力(加速时扭力)

　　(2)选型计算：

　　1. 惯量匹配计算(JL/JM)

　　2. 回转速度计算(负载端转速，马达端转速)

　　3. 负载扭矩计算(连续负载工作扭矩，加速时扭矩)

　　伺服系统在机械生产中使用范围最为广泛，各类机床运动部件的位置、运动轨迹、速度控制等，均为依靠伺服系统实现的;系统不仅能实现直线与转动运动控制，还能利用多套伺服系统的协同合作，执行复杂的三维的运动控制，如仿型机床的控制、机器人手臂关节的运动控制等;可以完成的高精度，高速的运动控制，远非一般人工操作所能达到的

　　在运输行业中，电气机床的自动调速、高处建筑中电梯的升降控制、船舶的自动操舵、飞机的自动驾驶等，都有各种伺服洗为之效力　　在军事上，伺服系统用得更为普及，如雷达天线的自动瞄准跟踪控制，高射　　炮、战术导弹发射架的瞄准运动控制、坦克炮塔的防摇稳定控制、鱼雷的自动控制等。

　　在机器人领域，伺服系统得到大量应用

　　工业机器人拥有多个自由度，每台工业机器人的手臂和电机数量在10台以上。国际上工业机器人采用的伺服系统属于专用系统，其特点是多轴合一、模块化、特殊的散热结构、特殊的控制方式。