A. 機器人用伺服電機和普通伺服電機有什麼區別
隨著國內科技的飛速發展，越來越多的機械製造在使用伺服電機來控制機械使其達到更專高效的工屬作效率。在之前會選擇其他普通電機，那麼伺服電機相較於其他電機（如步進電機）有什麼優點呢？
1、精度：實現了位置，速度和力矩的閉環控制；克服了步進電機失步的問題。
2、轉速：高速性能好，一般額定轉速能達到2000～3000轉。
3、適應性：抗過載能力強，能承受三倍於額定轉矩的負載，對有瞬間負載波動和要求快速起動的場合特別適用。
4、穩定：低速運行平穩，低速運行時不會產生類似於步進電機的步進運行現象。適用於有高速響應要求的場合。
5、及時性：電機加減速的動態相應時間短，一般在幾十毫秒之內。
6、舒適性：發熱和噪音明顯降低。
以上六點大概總結了伺服電機相較於其他電機的優點，伺服電機的有點如此顯著還有什麼理由不選擇它呢！
B. 什麼是伺服機械手，有什麼分類
伺服機械手：多自由度機械手是能夠模仿人體肢體部分功能並允許對其進行自動控制，使其按照預定要求輸送工件或操持工具進行生產操作的自動化生產設備。
液壓機械手採用液壓動力，運用電液伺服控制，具有動作靈活、負載剛性大、精度高、響應速度快、功率重量比大的優點，比較適合大功率負載搬運的場合。
伺服機械手它具有動作靈活可控、定位準確可靠、負載驅動力高、環境適應力強等特點。目前，多自由度機械手廣泛應用於鋼鐵、海洋、石油、化工、物流搬運等生產自動化行業，大大減輕了工人勞動強度和勞動條件，提高了生產效率，穩定了產品質量。
現有的大部分機械手採用電機作為動力，具有結構簡單、重量輕、動作迅速、工作可靠、節能和環保等優點，但是，電氣機械手負載相對較小，並且要有配套的減速設備，對抗沖擊和高負載方面沒有優勢。而液壓機械手採用液壓動力，運用電液伺服控制，具有動作靈活、負載剛性大、精度高、響應速度快、功率重量比大的優點，比較適合大功率負載搬運的場合。
但是，在液壓機械手中液壓系統的不合理設計，往往會導致傳動效率較低，這是一個需要長期研究解決的問題。
對於注塑生產中使用的機械手,一般可按其功能分為以下三種類型：
1）簡易型注塑機械手；2）記憶再現型注塑機械手；3）智能型注塑機械手。
C. 什麼是伺服技術
伺服系統
伺服系統
servomechanism
用來精確地跟隨或復現某個過程的反饋控制系統。又稱隨動系統。在很多情況下，伺服系統專指被控制量（系統的輸出量）是機械位移或位移速度、加速度的反饋控制系統，其作用是使輸出的機械位移（或轉角）准確地跟蹤輸入的位移（或轉角）。伺服系統的結構組成和其他形式的反饋控制系統沒有原則上的區別。
伺服系統最初用於船舶的自動駕駛、火炮控制和指揮儀中，後來逐漸推廣到很多領域，特別是自動車床、天線位置控制、導彈和飛船的制導等。採用伺服系統主要是為了達到下面幾個目的：①以小功率指令信號去控制大功率負載。火炮控制和船舵控制就是典型的例子。②在沒有機械連接的情況下，由輸入軸控制位於遠處的輸出軸，實現遠距同步傳動。③使輸出機械位移精確地跟蹤電信號，如記錄和指示儀表等。
衡量伺服系統性能的主要指標有頻帶寬度和精度。頻帶寬度簡稱帶寬，由系統頻率響應特性來規定，反映伺服系統的跟蹤的快速性。帶寬越大，快速性越好。伺服系統的帶寬主要受控制對象和執行機構的慣性的限制。慣性越大，帶寬越窄。一般伺服系統的帶寬小於15赫，大型設備伺服系統的帶寬則在1～2赫以下。自20世紀70年代以來，由於發展了力矩電機及高靈敏度測速機，使伺服系統實現了直接驅動，革除或減小了齒隙和彈性變形等非線性因素，使帶寬達到50赫，並成功應用在遠程導彈、人造衛星、精密指揮儀等場所。伺服系統的精度主要決定於所用的測量元件的精度。因此，在伺服系統中必須採用高精度的測量元件，如精密電位器、自整角機和旋轉變壓器等。此外，也可採取附加措施來提高系統的精度，例如將測量元件（如自整角機）的測量軸通過減速器與轉軸相連，使轉軸的轉角得到放大，來提高相對測量精度。採用這種方案的伺服系統稱為精測粗測系統或雙通道系統。通過減速器與轉軸嚙合的測角線路稱精讀數通道，直接取自轉軸的測角線路稱粗讀數通道。
伺服系統按所用驅動元件的類型可分為機電伺服系統、液壓伺服系統和氣動伺服系統。
D. 關於機械傳動和伺服
1、切割設備中，步進電機的細分沒有伺服電機的細分精細，同時由於步進回電機沒有反饋答，丟步時也不會報警，所以一個步進一個伺服有可能會造成斜線不直，切圓不圓。當然工件要求不高時可以採用。
2、搭配減速齒輪副的不僅有減速機功能，同時也比直連空間配套上更占優勢。如電機固定而傳動軸需圍繞某中心點旋轉，此時直連就比較困難。當齒輪副放置於中心點上則完全沒有顧慮。
3、步進電機由於製造工藝等的限制，速度有所限制。加一個減速機目的一個是多了個緩沖同時也能達到設備速度或扭矩的要求。
E. 伺服是什麼意思伺服電機又是什麼
伺服：一詞源於希臘語「奴隸」的意思。人們想把「伺服機構」當個得專心應手的馴服工具，服從屬控制信號的要求而動作。在訊號來到之前，轉子靜止不動；訊號來到之後，轉子立即轉動；當訊號消失，轉子能即時自行停轉。由於它的「伺服」性能，因此而得名。
伺服的主要任務是按控制命令的要求，對功率進行放大、變換與調控等處理，使驅動裝置輸出的力矩、速度和位置，控製得非常靈活方便。
伺服電機是一種在伺服系統中控制機械元件運轉的發動機，是一種補助馬達間接變速裝置。更具體的相關知識，日弘忠信代.理，知識齊全，產品質量好。
F. 伺服系統是什麼
伺服系統（servomechanism）又稱隨動系統，是用來精確地跟隨或復現某個過程的反饋控制系統版。
伺服系統使權物體的位置、方位、狀態等輸出被控量能夠跟隨輸入目標（或給定值）的任意變化的自動控制系統。它的主要任務是按控制命令的要求、對功率進行放大、變換與調控等處理，使驅動裝置輸出的力矩、速度和位置控制非常靈活方便。
在很多情況下，伺服系統專指被控制量（系統的輸出量）是機械位移或位移速度、加速度的反饋控制系統，其作用是使輸出的機械位移（或轉角）准確地跟蹤輸入的位移（或轉角），其結構組成和其他形式的反饋控制系統沒有原則上的區別。伺服系統最初用於國防軍工, 如火炮的控制, 船艦、飛機的自動駕駛,導彈發射等,後來逐漸推廣到國民經濟的許多部門,如自動機床、無線跟蹤控制等。
G. 伺服技術是什麼意思
隨著信息、通訊與自動化技術的發展，種類繁多的自動控制裝置逐漸進進了人們的日常生活。網路通訊技術不僅為人們提供了方便的通訊手段，實際上也為各式各樣的電子裝置提供了簡易可靠的通訊渠道，藉助於新式的網路通訊技術與計算功能強大的數字信號處理器晶元（DSP），可以開展出多種具有基本智能的信息家電設備（smart information appliance），例如可以幫助清潔工作的機器人、可供娛樂的電子機械寵物等等。這些結合機械、電子、通訊、控制、信息技術融合裝置的核心部分就是具有網路界面的伺服系統控制器（network servo controller）。伺服技術已廣泛的應用於我們的日常生活，例如光碟機光學讀取頭的伺服控制、遠控飛機的機翼控制、數字相機的自動對焦控制、具有影像追蹤功能的網路攝像監控系統、汽車自動駕駛等等，伺服系統涉及范圍涵蓋廣泛，多學科交叉色彩濃厚。
伺服系統—－機電一體化關鍵技術
「伺服機構系統」源自servomechanism system，系指經過閉環控制方式達到一個機械繫統位置、速度、或加速度控制的系統。一個伺服系統的構成通常包含被控對象（plant）、驅動器（actuator）、控制器（controller）等幾個部分，被控對象系指被控制的物體，例如一個機械手臂，或是一個機械工作平台。驅動器的功能在於主要提供被控對象的動力，可能以氣壓、液壓、或是電力驅動的方式呈現，若是採用液壓驅動方式，一般稱之為液壓伺服系統。目前盡大多數伺服系統採用電力驅動方式，驅動器包含了電機與功率放大器，特別設計應用於伺服系統的電機蒙古自治區稱之為伺服電機（servo motor），通常內部含有位置反饋裝置，如光電編碼器（optical encoder）或是旋轉變壓器（resolver），目前主要應用於產業界的伺服電機包括直流伺服電機、永磁交流伺服電機和感應交流伺服電機，其中又以永磁交流伺服電機占盡大多數。控制器的功能在於提供整個伺服系統的閉環控制，如轉矩控制、速度控制和位置控制等。目前一般產業用伺服驅動器（servo drive）通常包含了控制器和功率放大器。
一個傳統伺服機構系統的組成如圖1所示，伺服驅動器主要包含功率放大器與伺服控制器，伺服控制器通常包含速度控制器與轉矩控制器，電機通常提供模擬式的速度反饋信號，控制界面採用±10V的模擬信號，經過外迴路的模擬命令，可直接控制電機的轉速或轉矩。採用這種伺服驅動器，通常必須再加上一個位置控制器（position controller）才能完成位置控制。圖2所示是一個現代的伺服機構系統結構圖，其中的伺服驅動器包含了伺服控制器與功率放大器，伺服電機提供高解析度的光電編碼器反饋信號。
多軸運動控制系統
精密伺服系統多應用於多軸運動控制系統，如產業機器人、數控機床、電子零件組裝系統、PCB自動插件機等等。圖3所示是一個運動控制平台的方塊圖，工作對象的位置控制可通過平台的移動來實現，平台位置的檢測有兩種方式，一種是由伺服電機本身所安裝的光電編碼器，由於是以間接的方式反饋工作對象的位置，再通過閉環控制達到位置控制的目的，因此也稱之為間接位置控制（indirect position control）。另一種方式是直接將位置感測組件安裝在平台上，如光學尺、激光位置檢測計等等，直接反饋工作對象的位置，再通過閉環控制達到位置控制的目的，稱之為直接位置控制（direct position control）。
一個多軸運動控制系統由高階的運動控制器（motion controller）與低階的伺服驅動器（servo driver）所組成，運動控制器負責運動控制命令解碼、各個位置控制軸彼此間的相對運動、加減速輪廓控制等等，其主要關鍵在於降低整體系統運動控制的路徑誤差;伺服驅動器負責伺服電機的位置控制，主要關鍵在於降低伺服軸的追隨誤差。圖4所示是一個雙軸運動控制系統的簡化控制方塊圖，在一般的情況下X-軸與Y-軸的動態響應特性會有相當大的差異，在高速輪廓控制時（contouring control）會造成明顯的誤差，因此必須設計一個運動控制器以整體考慮的觀點來解決這個題目。
網路分布式伺服系統
隨著網路通訊技術的進步，採用實時網路通訊技術的伺服系統也隨之發展，圖5所示是利用SERCOS實時通訊網路技術（real-time network communication）所發展的網路控制分布式伺服系統，目前已有多種採用不同通訊協議的分布式運動控制系統，如SERCOS、Real-Time Ethernet、Real-Time CAN bus。應用高速網路技術於分布式伺服系統有很多優點，諸如更靈活的系統應用、更佳的系統整合控制效果等等。
基於乙太網的運動控制聯網技術
2003年初，當第三代SERCOS和PROFInet工作組為今後的運動控制聯網技術提出解決方案時，他們建議採用乙太網作為伺服驅動聯網的基礎，促使伺服驅動系統的性能明顯地提升。這兩個工作組都聲稱，對於高性能運動控制應用來說，標準的乙太網技術可作為下一代版本的物理層——以及作為高性能運動控制應用的兼容協議。
在2003年漢諾威展覽會上，PROFIBUS國際組織（http://www.profibus.com/）公布，該組織在PROFInet 3.0 IRT版本基礎上，開始為高動態運動控制應用開發一個高性能的實時解決方案，這個解決方案採用標準的乙太網媒介，可兼容的協議以及能嵌進交換機和協議的ASIC（專用集成電路），從而保證實時性和確定性。
同樣在2003年漢諾威展覽會上, SERCOS公布，已開始開發下一代SERCOS（NGS）協議，以進一步改善SERCOS介面標准，該協議將引進產業乙太網技術。
乙太網應用於運動控制領域
乙太網在運動控制領域應用的最大優點是硬體、電纜投資本錢低，以及作為事實上的標准，而在培訓、靈活性、被人熟悉程度等方面所擁有的好處。乙太網在商務領域是標准網路，在幾乎每家公司的所有PC上廣泛應用。在製造業領域，乙太網的應用也在增長，很多公司已經建立了維護與支持的基礎設施以有效地配置與治理這些網路。
乙太網在運動控制領域應用的最大障礙是其如何克服在實時性能上天生的缺陷，保障確定性所需的額外硬體本錢，星型網路拓撲的局限性及特定的實施是否能提供互操縱性的題目。FireWire（IEEE-1394）作為運動控制聯網協議的基礎，其擁護者已經設立IEEE-1394標准，內建確定性的FireWire標准晶元集支持實時應用。
第三代SERCOS
新的SERCOS標准由包含SERCOS組織各會員公司成員的不同的工作組開發。在2003年德國SPS/IPC/DRIVES展上，其開發計劃向業界公布，隨後SERCOS組織還將致力於晶元級的技術開發。SERCOS的會員公司經過細致的市場調查，以為融合乙太網和SERCOS的定時機制將導致一種魯棒強、耐用和本錢低有吸引力的運動控制聯網技術。第三代SERCOS是採用乙太網技術標准來擴展現有的SERCOS標准。所有節點（控制器、驅動器和I/O）不是連接到傳統的環形拓撲結構上，就是連接到匯流排拓撲結構上。一個專用的、無沖突的實時通道用於硬實時通訊，另一個附加的IP通道可以和實時通道並行地配置。這兩種通道都採用標準的乙太網框架，一個專用的控制器晶元負責實時通道通訊量和IP通道通訊量之間的切換，並保證所有連接節點的硬同步。第三代技術保持所有已被證實有效的SERCOS機制，例如行之有效的協議，硬體同步以及獨特的運動控制協議行規，主要的增強功能是用於傳輸非同步數據的附加IP通道（維護、診斷等信息）以及網路節點之間直接通訊（交叉通訊）的可能性。一個附加的改進是定義冗餘機制，當採用環形拓撲結構時，可實現這個機制。例如，一根電纜斷開時，這種冗餘機制為通訊提供可選擇的路徑，從而「無擾動」地恢復通訊功能。
SERCOS的性能
使用高效的SERCOS協議並結合高帶寬的快速乙太網，SERCOS工作組聲稱，運動控制網路的性能將是引人注目的，預期的性能是在一個單獨的網路上最多可支持150個驅動器，其更新的速率為500μs（取決於每個驅動器的數據量和配置的IP通道的規模）。性能的進步有助於實現信號集中處理的多軸驅動方案（16個驅動器，其更新的速率為62.5μs）。SERCOS組織還聲稱，第三代SERCOS將是一個本錢很低，但效率相當高的新技術，所需要只是一個專用集成電路晶元，乙太網連接器以及布線。不需要任何附加的乙太網部件如網橋、路由器或交換機（這些會明顯地增加本錢）就能實現硬實時性能，所有這些使第三代SERCOS即使對「低本錢設備」亦是頗具吸引力的。SERCOS將繼續支持光纖接線，可以使控制驅動器運行的對干擾敏感的控制器不受電機產生的電磁干擾的影響。對運動控制而言，下一代SERCOS網路將採用CAT5級別的電纜作為物理媒介，網路的其餘部分是混合的乙太網技術，但是有一定數目的SERCOS環形拓撲結構以及位於該乙太網媒介頂部的其他配置屬性。新的SERCOS體系結構將提供不同的模型，而不是只通過帶寬來解決題目，利用時間服務的優點可以在一個時間同步化的網路上，實際上獲得比在-超高速網路上能得到的更佳的性能和高可靠性。
伺服系統協同整合技術
伺服系統具有協同技術（synergy technology）的本質。伺服系統設計必須整合多項關鍵技術，如自動控制、運動控制、數字控制、電機控制、電力電子、微處理器軟硬體設計等等，伺服系統設計工程師必須針對系統的應用需求，整合多項不同的技術，而這一系統整合的特質，會隨著微電子技術的進展，更明顯的以「實時多任務柔性控制技術」的方式呈現。伺服系統的整合過程如圖6所示。
伺服系統分層控制結構
伺服系同一般包括多個控制環路，如電流環，速度環，位置環等。這些環路的動態相應（頻帶寬度）不同，環路的作用也不同。因此，可以根據這些特點，將不同的環路在軟硬體設計上進行分層處理，按照系統工程的思想，選擇公道的硬體結構和相應的控制策略，使整個系統達到較高的性能/價格比。伺服系統的分層式控制結構如圖7所示，伺服系統的閉環多迴路控制結構如圖8所示，現代伺服系統的分層式控制介面示意圖如圖9所示。
伺服機構理論（servomechansim theory）起源於二次世界大戰期間，美國國防部為了發展具有自動控制功能的雷達追蹤系統，委託麻省理工學院發展機械繫統的閉環控制技術，這一發展奠定了後來伺服機構理論的基礎。微處理器的發展，不僅帶動了信息產業的發展，也間接帶動了伺服驅動技術的發展。通用型伺服驅動器的系統結構與典型閉環控制系統的方塊圖分別如圖10 、11 所示。
實際的伺服系統通常採用閉環多迴路控制結構，如圖12～15所示。此種控制結構，具有先天的解耦控制效果，可以分層負責完成一個伺服系統中所需要的位置、速度、加速度控制。
數字伺服控制技術的發展
隨著高性能微處理器、數字信號處理器的發展，數字伺服控制技術已成為產業伺服系統的主流。數字電機控制技術的演變過程如圖16 所示。
DSP數字伺服控制技術的發展
DSP可視為一個具有強大計算能力的微處理器，凡是微處理器可以應用的場合，如需要更快速的計算能力，則可考慮使用DSP。但值得留意的是，單晶元微控器（microcontroller）已廣泛應用於產業控制領域，其關鍵主要在於完整的I/O界面，而一般的DSP並不具備這些功能。但近年來，已發展出特別針對伺服電機控制的單晶元DSP控制器，例如德州儀器的TMS320F24xx、TMS320F2812等等，不僅計算性能強大、具備電機控制所需要的I/O界面，同時價格也相當便宜，因此直接帶動了以DSP為核心的DSP數字電機控制技術的發展。以DSP為核心的伺服系統解決方案如圖17所示。
在產業控制的應用領域，如機器人控制、磁碟驅動器與光碟機的控制、伺服控制等，採用DSP來實現數字控制器的主要著眼點在於其快速的計算能力。由於DSP的快速計算能力，可以實現具有適應能力的伺服系統，採用DSP來實現需要復雜計算的數字控制系統，以達到高性能控制系統的需求將成為未來的發展趨勢。
關鍵技術包括:
·以單晶元DSP為核心的數字伺服控制技術;
·實時網路通訊技術應用於數字運動控制系統;
·適應型伺服控制技術;
·可程序數字式伺服控制IC的發展 。
計算機輔助伺服系統設計
由於伺服系統設計包含多項不同技術的整合，因此也使得其設計過程顯得更為復雜。如何利用計算機輔助設計與實時在線控制模擬成為現代伺服系統設計的重要方法。伺服電機驅動系統的計算機輔助設計方案如圖18所示。
關鍵技術包括:
·DSP結合MATLAB/SIMULINK的系統化設計方法與實現技術;
·實時在線控制模擬;
·計算機輔助伺服系統設計工具的開發。
伺服系統設計的一些實際題目
一個現代伺服系統的設計包含了機械設計、電機控制、電力電子、伺服控制、運動控制、程序設計、網路通訊協議、雜訊抑制、實際應用等技術與經驗，其核心技術在於整合微電子與電力電子技術實現伺服控制技術。
一些重要的實際設計考慮應包括如下幾個方面:
·高解析度光電編碼器的介面電路設計;
·如何從增量反饋信號計算轉速;
·伺服系統的頻寬要求;
·功率放大器電壓輸出與電流輸出對伺服系統頻寬所造成的限制;
·數字伺服系統採用定點或是浮點運算;
·控制迴路取樣頻率的選擇;
·電流反饋信號的取樣方式與ADC轉換器的解析度要求。
結語
任何會動的東西都需要控制，電力驅動仍將是未來主要的驅動方式，隨著微機電、電力電子、網路通訊技術的發展，各種形式的微型電機將可以通過有線的、無線的、電力線的網路通訊技術予以連接，伺服技術將進一步結合微電子與電力電子技術以柔性控制的方式呈現，伺服技術的發展也將朝向單晶元控制、智能控制、網路聯機的方向發展，未來智能型電子寵物、家庭機器人的市場需求，將進一步促進伺服技術的發展，具有網路介面智能型伺服控制晶元是一個值得投進研發的領域。
H. 名詞解釋：什麼叫做伺服
伺服機構（servo-mechanist，）這是一種伺服系統，其中被控量為機械位置或機械位置對時間的導數。
伺服機構(servomechanism)系指經由閉迴路控制方式達到一個機械繫統位置、速度、或加速度控制的系統。