電機是典型的將電能轉(zhuǎn)化為機械能的設(shè)備，其是大多數(shù)機器人的執(zhí)行部件。可以說，選擇一款性能優(yōu)越的電機可以使得機器人的性能得到充分的展示。因而電機在機器人中的應(yīng)用極其廣泛。電機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行劃分：在速度要求高的場合會選擇直流電機，精度要求高，速度要求低的場合會選用不僅電機，電機輸出功率較大的場合會采用交流電機。

1 電機類型劃分

1.1 直流電機

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

有刷直流電機（左側(cè)）和無刷直流電機（右側(cè)）

直流電機調(diào)速范圍寬，調(diào)速特性平滑。且直流電機的過載能力強，啟動和制動轉(zhuǎn)矩大。

1.2 步進電機

步進電機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。每輸入一個脈沖信號，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動一個角度或前進一步，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，步進電動機又稱脈沖電動機

步進電機分三種：永磁式（PM） ，反應(yīng)式（VR）和混合式（HB）永磁式步進一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進角一般為7.5度 或15度；反應(yīng)式步進一般為三相，可實現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進角一般為1.5度，但噪聲和振動都很大。在歐美等發(fā)達國家80年代已被淘汰；混合式步進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：兩相步進角一般為1.8度而五相步進角一般為 0.72度。這種步進電機的應(yīng)用最為廣泛。

步進電機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)控機床、繪圖儀、軋鋼機和記錄儀等方面。總之步進電機的特點是：

（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，直接帶負載

步進電機接線圖

1.3伺服電機

伺服電機相對前面的電機類型更加強調(diào)電機的閉環(huán)控制。一般來說伺服電機會有專門的伺服電機驅(qū)動器。且伺服電機可以分為直流伺服電機以及交流伺服電機。

1.4 舵機

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

按照轉(zhuǎn)動角度極限劃分，舵機可分為：90度舵機、180度舵機、270度舵機和360度舵機；

按照信號類型可以劃分為：模擬舵機和數(shù)字舵機；其中模擬舵機中無微控制器，電機由模擬信號控制；而數(shù)字舵機是由MCU微控制器控制，性能較好；

按照傳動系統(tǒng)劃分：金屬齒輪舵機和塑料齒輪舵機；其中金屬齒輪舵機價高，且扭矩大適合告訴場合，而塑料齒輪舵機屬于低成本，適用于中低扭矩場合。

舵機構(gòu)造

舵機六足機器人

舵機四足機器人跌倒翻身

審核編輯：湯梓紅