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。可以說，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)自己的實際的需求進(jìn)行劃分：在速度要求高的場合會選擇直流電機(jī)，精度要求高，速度要求低的場合會選用不僅電機(jī)，電機(jī)輸出功率較大的場合會采用交流電機(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)，直流無刷電機(jī)，直流無刷減速電機(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，減速器會使得電機(jī)的速度明顯下降，但是電機(jī)的輸出力矩會明顯增大。

有刷直流電機(jī)（左側(cè)）和無刷直流電機(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)的過載能力強(qiáng)，啟動和制動轉(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轉(zhuǎn)換成相應(yīng)角位移或線位移的電動機(jī)。每輸入一個脈沖信號，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動一個角度或前進(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)電動機(jī)又稱脈沖電動機(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，可實現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進(jìn)角一般為1.5度，但噪聲和振動都很大。在歐美等發(fā)達(dá)國家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。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。總之步進(jìn)電機(jī)的特點是：

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

（2） 一個脈沖對應(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。一般來說伺服電機(jī)會有專門的伺服電機(jī)驅(qū)動器。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+齒輪組合而成。舵機(jī)有多種劃分方式。

按照轉(zhuǎn)動角度極限劃分，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)中無微控制器，電機(jī)由模擬信號控制；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)價高，且扭矩大適合告訴場合，而塑料齒輪舵機(jī)屬于低成本，適用于中低扭矩場合。

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