仿人機(jī)器人用多路集成伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)散熱建模及優(yōu)化仿人機(jī)器人的關(guān)節(jié)數(shù)量多,且內(nèi)部空間狹小,所以要求驅(qū)動(dòng)器在能夠驅(qū)動(dòng)多路電機(jī)的同時(shí),盡量少的占用空間,且散熱良好。提高機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器的散熱性能,降低驅(qū)動(dòng)器工作時(shí)的溫度,可以提高驅(qū)動(dòng)器中電子元器件的工作壽命,進(jìn)而延長(zhǎng)整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)的無(wú)故障工作時(shí)長(zhǎng)。此外,在散熱條件差時(shí),熱量會(huì)隨著機(jī)器人運(yùn)動(dòng)時(shí)間而積累,導(dǎo)致整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)溫度會(huì)過(guò)高,影響了機(jī)器人的連續(xù)工作時(shí)長(zhǎng)。目前仿人機(jī)器人都受到散熱問(wèn)題的影響,連續(xù)工作時(shí)長(zhǎng)較短。但是目前對(duì)于機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器散熱的研究較少,且都是針對(duì)單路驅(qū)動(dòng)器散熱的研究,尚無(wú)對(duì)于機(jī)器人用多路集成驅(qū)動(dòng)器散熱的研究。根據(jù)仿人機(jī)器人的需求和特點(diǎn),對(duì)機(jī)器人用多路集成驅(qū)動(dòng)器的散熱問(wèn)題進(jìn)行研究。利用傳熱學(xué)理論,結(jié)合驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)散熱時(shí)的流場(chǎng)特點(diǎn),建立熱阻模型,以計(jì)算驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)在工作時(shí)的溫度。由于在驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)中,電路板是分層排列的,因此以驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)中各層的距離參數(shù)作為設(shè)計(jì)變量,以降低驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)在工作時(shí)的最高溫度為優(yōu)化目標(biāo),對(duì)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的散熱進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。根據(jù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的結(jié)果,在Fluent中進(jìn)行建模仿真以驗(yàn)證優(yōu)化設(shè)計(jì)的效果。經(jīng)過(guò)仿真驗(yàn)證,證實(shí)優(yōu)化設(shè)計(jì)能夠有效提高驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的散熱能力,使得驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的散熱性能完全滿足機(jī)器人的需求。由于機(jī)器人在工作時(shí),其驅(qū)動(dòng)器的熱耗功率是隨時(shí)間變化的,因此對(duì)熱阻模型進(jìn)行改進(jìn),獲得了可以描述瞬態(tài)過(guò)程的熱容熱阻模型。在此模型的基礎(chǔ)上,根據(jù)電機(jī)的力矩曲線,可以計(jì)算出驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)中各個(gè)單路驅(qū)動(dòng)器的溫度曲線。根據(jù)溫度曲線,將工作過(guò)程中溫度高的單路驅(qū)動(dòng)器布置在散熱效果較好的位置,以降低驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)工作時(shí)的最高溫度。為“GoRoBoT-Ⅱ”型類人猿機(jī)器人設(shè)計(jì)了一款多路集成的直流伺服驅(qū)動(dòng)器,并對(duì)其建立了熱阻模型、進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)、完成了仿真驗(yàn)證,提升了驅(qū)動(dòng)器的散熱性能;此外,還建立了用于瞬態(tài)溫度計(jì)算的