電機(jī)是典型的將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的設(shè)備，其是大多數(shù)機(jī)器人的執(zhí)行部件?？梢哉f(shuō)，選擇一款性能優(yōu)越的電機(jī)可以使得機(jī)器人的性能得到充分的展示。因而電機(jī)在機(jī)器人中的應(yīng)用極其廣泛。電機(jī)的類型劃分可以從不同角度給出不同的類別，但是一般工程師是根據(jù)自己的實(shí)際的需求進(jìn)行劃分：在速度要求高的場(chǎng)合會(huì)選擇直流電機(jī)，精度要求高，速度要求低的場(chǎng)合會(huì)選用不僅電機(jī)，電機(jī)輸出功率較大的場(chǎng)合會(huì)采用交流電機(jī)。

1 電機(jī)類型劃分

1.1 直流電機(jī)

直流電機(jī)可以劃分為直流有刷電機(jī)，直流有刷減速電機(jī)，直流無(wú)刷電機(jī)，直流無(wú)刷減速電機(jī)。從字面可以理解，直流電機(jī)和直流減速電機(jī)的區(qū)別是直流減速電機(jī)的輸出軸端安裝有電機(jī)的減速器，減速器會(huì)使得電機(jī)的速度明顯下降，但是電機(jī)的輸出力矩會(huì)明顯增大。

有刷直流電機(jī)（左側(cè)）和無(wú)刷直流電機(jī)（右側(cè)）

直流電機(jī)調(diào)速范圍寬，調(diào)速特性平滑。且直流電機(jī)的過(guò)載能力強(qiáng)，啟動(dòng)和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩大。

1.2 步進(jìn)電機(jī)

步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)角位移或線位移的電動(dòng)機(jī)。每輸入一個(gè)脈沖信號(hào)，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度或前進(jìn)一步，其輸出的角位移或線位移與輸入的脈沖數(shù)成正比，轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。因此，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)又稱脈沖電動(dòng)機(jī)

步進(jìn)電機(jī)分三種：永磁式（PM） ，反應(yīng)式（VR）和混合式（HB）永磁式步進(jìn)一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進(jìn)角一般為7.5度 或15度；反應(yīng)式步進(jìn)一般為三相，可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進(jìn)角一般為1.5度，但噪聲和振動(dòng)都很大。在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家80年代已被淘汰；混合式步進(jìn)是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。它又分為兩相和五相：兩相步進(jìn)角一般為1.8度而五相步進(jìn)角一般為 0.72度。這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用最為廣泛。

步進(jìn)電機(jī)可以在很寬的范圍內(nèi)改變脈沖頻率調(diào)速。其典型的應(yīng)用包括數(shù)控機(jī)床、繪圖儀、軋鋼機(jī)和記錄儀等方面?？傊竭M(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)是：

（1） 快速啟動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、停轉(zhuǎn)、在很寬的范圍內(nèi)調(diào)速

（2） 一個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)的位移量小，步距角精度高，不得丟步

（3） 輸出力矩大，直接帶負(fù)載

步進(jìn)電機(jī)接線圖

1.3伺服電機(jī)

伺服電機(jī)相對(duì)前面的電機(jī)類型更加強(qiáng)調(diào)電機(jī)的閉環(huán)控制。一般來(lái)說(shuō)伺服電機(jī)會(huì)有專門(mén)的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。且伺服電機(jī)可以分為直流伺服電機(jī)以及交流伺服電機(jī)。

1.4 舵機(jī)

舵機(jī)是一種方面搭建快速搭建原型機(jī)的電機(jī)類型。其一般是由小型直流電機(jī)+控制電路板+電位計(jì)+齒輪組合而成。舵機(jī)有多種劃分方式。

按照轉(zhuǎn)動(dòng)角度極限劃分，舵機(jī)可分為：90度舵機(jī)、180度舵機(jī)、270度舵機(jī)和360度舵機(jī)；

按照信號(hào)類型可以劃分為：模擬舵機(jī)和數(shù)字舵機(jī)；其中模擬舵機(jī)中無(wú)微控制器，電機(jī)由模擬信號(hào)控制；而數(shù)字舵機(jī)是由MCU微控制器控制，性能較好；

按照傳動(dòng)系統(tǒng)劃分：金屬齒輪舵機(jī)和塑料齒輪舵機(jī)；其中金屬齒輪舵機(jī)價(jià)高，且扭矩大適合告訴場(chǎng)合，而塑料齒輪舵機(jī)屬于低成本，適用于中低扭矩場(chǎng)合。

舵機(jī)構(gòu)造

舵機(jī)六足機(jī)器人

舵機(jī)四足機(jī)器人跌倒翻身

審核編輯：湯梓紅