來源：小牛機(jī)器人

在大多數(shù)電子項目或機(jī)器人應(yīng)用中，電機(jī)驅(qū)動器和電機(jī)控制器起著非常重要的作用。

電機(jī)驅(qū)動器是一種電子電路或電子設(shè)備，它為電機(jī)提供適當(dāng)?shù)碾娏眚?qū)動電機(jī)。電機(jī)驅(qū)動器主要負(fù)責(zé)為電機(jī)提供足夠的電能（電壓和電流）以獲得適當(dāng)?shù)乃俣群团ぞ亍?/p>

電機(jī)驅(qū)動器通常由SCR、IGBT、MOSFET等功率半導(dǎo)體器件制成。電機(jī)驅(qū)動器需要兩個輸入和一個輸出。電機(jī)驅(qū)動器的輸出連接到要運行的電機(jī)。電源、控制器的控制信號是電機(jī)驅(qū)動器的兩個輸入。

電機(jī)驅(qū)動器從電機(jī)控制器獲取控制信號，并借助電源來控制電機(jī)。電機(jī)驅(qū)動器直接與電機(jī)和主電源相連。電機(jī)驅(qū)動器在高電壓下運行，并承載電機(jī)滿載電流。

電機(jī)驅(qū)動器的功能

1. 電機(jī)驅(qū)動器主要負(fù)責(zé)為電機(jī)提供足夠的電能（電壓和電流）以獲得適當(dāng)?shù)乃俣群团ぞ兀?/p>

2. 電機(jī)驅(qū)動器可以控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。在這種情況下，電機(jī)驅(qū)動器是被當(dāng)作電機(jī)控制器使用的；

3. 電機(jī)驅(qū)動器可以控制電機(jī)的速度。

電機(jī)驅(qū)動器示例

電機(jī)驅(qū)動器可以是“H”橋電路?！癏”橋電路可以使用半導(dǎo)體器件SCR、MOSFET或IGBT制成。“H”橋電路可以使用半導(dǎo)體器件柵極端子中的控制信號來控制大功率電機(jī)的速度和旋轉(zhuǎn)方向。

“H”橋電路也可以是電機(jī)控制器，因為它可以控制電機(jī)的速度和方向；但當(dāng)它與其他電機(jī)控制器（如微控制器）一起使用時，它只能用作電機(jī)驅(qū)動器。

別看波士頓動力機(jī)器人平時上躥下跳，還會上空翻，比精神小伙還精神。

但只要離開了它，就只能癱坐在地。

這個東西，就是肌肉。

驅(qū)動器，是驅(qū)動機(jī)器人動力機(jī)構(gòu)完成動作的控制器，也是機(jī)器人本體硬件的四大核心部件之一。如果把連桿和關(guān)節(jié)想象為機(jī)器人的骨骼，那么驅(qū)動器就起著肌肉的作用。

根據(jù)動力源的不同，驅(qū)動器分為「電機(jī)驅(qū)動器」「液壓驅(qū)動器」和「氣動驅(qū)動器」三大類。但在機(jī)器人界，一般是「電機(jī)驅(qū)動器」在獨領(lǐng)風(fēng)騷。

驅(qū)動器為何如此重要？

這還得從電機(jī)控制系統(tǒng)說起。

機(jī)器人在運動時，通常需要控制它的扭矩、速度和位置。而這些，全都靠電機(jī)控制系統(tǒng)來實現(xiàn)。

一個電機(jī)控制系統(tǒng)，包含了電機(jī)、MCU、驅(qū)動電路、信號調(diào)理電路四大硬件。廣義上，除電機(jī)以外的部分，都屬于電機(jī)驅(qū)動器。

并且電機(jī)也要在驅(qū)動器的配合下，才能真正動起來。沒有了驅(qū)動器，電機(jī)分分鐘罷工，機(jī)器人也只能擺爛。

3種常用的電機(jī)驅(qū)動器

電機(jī)驅(qū)動器和電機(jī)強(qiáng)相關(guān)，根據(jù)電機(jī)工作過程和特性的不同，電機(jī)驅(qū)動器控制電機(jī)的實現(xiàn)方式也各不相同。

比如，機(jī)器人電動機(jī)多使用步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)以及交流伺服電機(jī)三種，常用的機(jī)器人驅(qū)動器就是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、直流伺服電動機(jī)驅(qū)動器以及同步式交流伺服電動機(jī)驅(qū)動器。

現(xiàn)在市面上的工業(yè)機(jī)器人，基本上采用伺服驅(qū)動器，伺服驅(qū)動器也因此和伺服電機(jī)合稱為機(jī)器人伺服系統(tǒng)。 其中，直流伺服電動機(jī)驅(qū)動器調(diào)速范圍寬、低速特性好、響應(yīng)快、效率高、過載能力強(qiáng)。同步式交流伺服電動機(jī)驅(qū)動器則有著轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動慣量比高、無電刷及換向火花等優(yōu)勢。而小型或簡易型的機(jī)器人，對過載能力、調(diào)速范圍，以及低速運動時的平衡性要求不高，多采用步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。 在過去，驅(qū)動器與電動機(jī)關(guān)系一一對應(yīng)，一個電動機(jī)就需要一個驅(qū)動器。 隨著驅(qū)動技術(shù)日漸成熟，驅(qū)動器由單軸控制向多軸控制發(fā)展，兩者的關(guān)系也不再「單純」，一個驅(qū)動器可同時控制多個電動機(jī)。 電機(jī)控制器 電機(jī)控制器是負(fù)責(zé)完整電機(jī)控制的電子電路或電子設(shè)備，例如扭矩控制、速度控制、方向控制、反饋控制。

雖然，在只使用電機(jī)驅(qū)動器而不使用任何電機(jī)控制器來控制電機(jī)時，驅(qū)動器也可以稱為電機(jī)控制器。

但實際上，電機(jī)控制器可以完成很多工作，例如它可以從USB、傳感器、反饋電路、鍵盤等，獲取一個或多個輸入，并處理它們。最終輸出一個控制信號，通過電機(jī)驅(qū)動器控制電機(jī)。

電機(jī)控制器的功能

1. 它從不同的輸入設(shè)備和外圍設(shè)備獲取多個輸入，以獲取控制電機(jī)的指令，產(chǎn)生控制信號來控制電機(jī)。

2. 電機(jī)控制器負(fù)責(zé)精確控制電機(jī)的扭矩、速度和方向

3. 電機(jī)控制器可以獲取電機(jī)的反饋信號，查看電機(jī)的運行狀態(tài)，并對這些反饋信號進(jìn)行處理，以進(jìn)行進(jìn)一步的控制。

4. 電機(jī)控制器執(zhí)行所有控制電機(jī)的軟件程序。

電機(jī)控制器示例

電機(jī)控制器可以是微控制器、樹莓派等。在所有自動或程序化電機(jī)控制系統(tǒng)中，都會使用這些設(shè)備。

電機(jī)驅(qū)動器 VS 電機(jī)控制

1. 電機(jī)控制器和電機(jī)驅(qū)動器之間的主要區(qū)別在于，電機(jī)控制器負(fù)責(zé)控制電機(jī)的速度、扭矩和方向；而電機(jī)驅(qū)動器負(fù)責(zé)根據(jù)需要為電機(jī)提供足夠的電力；

2. 電機(jī)控制器可以從不同的輸入設(shè)備獲取多個輸入信號并進(jìn)行處理；電機(jī)驅(qū)動器不能從多個來源獲取輸入信號，也不能處理任何信號，僅按照電機(jī)控制器給出的指令工作；

3. 電機(jī)控制器可以接收來自電機(jī)的反饋信號，并可以對其進(jìn)行處理以進(jìn)行進(jìn)一步控制；電機(jī)驅(qū)動器則無法完成這項工作；

4. 電機(jī)驅(qū)動器可用作電機(jī)控制器，僅可以進(jìn)行基本控制；電機(jī)控制器不能用作電機(jī)驅(qū)動器；

5. 電機(jī)驅(qū)動器不需要進(jìn)行任何編程；而電機(jī)控制器需要編程才能運行。

電機(jī)驅(qū)動器與電機(jī)控制器的接口

將電機(jī)驅(qū)動器與電機(jī)控制器連接時，電氣規(guī)格相互匹配非常重要。

電機(jī)控制器要根據(jù)你想要的控制類型、輸入的多少以及你要連接的外圍設(shè)備來選擇。

電機(jī)驅(qū)動器要根據(jù)電機(jī)的類型、電機(jī)額定功率、電機(jī)端子等來選擇。

電機(jī)控制器的輸出和電機(jī)驅(qū)動器的輸入必須匹配得當(dāng)。他們應(yīng)該有相同的通信協(xié)議。

一個完整的電機(jī)控制系統(tǒng)，是由電機(jī)驅(qū)動器和電機(jī)控制器來構(gòu)建的，從而實現(xiàn)各種操作和控制。

審核編輯：湯梓紅