機器人（rén）用什麽電機？機器人（rén）無刷直流電機

機器人在很多人的（de）概念裏就是外形和人類（lèi）差不多，通過（guò）電腦下達指令進行各種動作。的確有（yǒu）一部分仿真機器人是仿照人類去製（zhì）造的（de），但是其實（shí）使用機器人最多的是在工業生產（chǎn）當中，而這類機器人並沒有類似人類的外形（xíng），可能就是一個方殼外加（jiā）幾條機械臂組成的。機器人的快（kuài）速（sù）發展，讓工業生產邁入了一個新的紀（jì）元。

機（jī）器人執行預先規劃好的具體任務，比如組裝線工作（zuò）、手術援助、倉庫提貨/檢索，甚至是排除地雷（léi）等危險任務。如今的機器人不僅能夠處理高（gāo）重（chóng）複性的工作，還能完成在方向和動作上需要靈活性的複雜功能。隨著技術的進步、速度與靈活（huó）性的提升、成本的降低，機器人（rén）將被逐漸廣泛采（cǎi）用。低於人工的成本優勢也讓我們（men）看到了機器人產業的巨（jù）大發展潛力。此外，機器視（shì）覺、計算能力以及網絡的進步也將推動機器人（rén）應用的普及。

這些高性能機（jī）器人的實現得益於以下幾個方麵的提升：

1.複雜的傳感器；

2.實現實時決（jué）策與動作的計算能（néng）力（lì）與（yǔ）算法；

3.快速、精確機械（xiè）動力實現複雜任務的電機；

在具體選擇電機類型和型（xíng）號時，要考慮三個主要的因素：

1.電機的最（zuì）小和最大轉速（還有加速度）。

2.電機可以提供的最大扭矩，以及扭矩和速度曲線的關係。

3.電機操作（不用傳感器和閉環控製時）的精確性和重複性。

當然，在選擇電機時還有（yǒu）許多其它（tā）如（rú）尺寸、重量還有成本等重要因素要考慮。幾乎對於所有小型到中型等大小的機器人驅動器來說，驅動電機的選擇（zé）通常有刷直（zhí）流電機、無刷直流電機、步進電機和伺服電機等。

有刷直流電機是原始的直流電機技術，結構最簡單、成（chéng）本也最（zuì）低。由於電刷與轉子間（jiān）的接觸（chù），電機轉子的轉動會切換（換向）繞在轉子上的（de）繞組磁場。電機的速度是施加（jiā）電壓的函數，因此驅動要求不高，但管理扭矩（jǔ）卻很難。由於電刷磨損、需要清理維護，以及可能（néng）會成為電子（zǐ）噪聲源(電磁幹（gàn）擾)等因素，工作時也存在可靠性問題。由（yóu）於這些問題的存在，大多數情況下（xià），有刷直（zhí）流電機（jī）成為機器人設（shè）計中（zhōng）最不具有吸（xī）引力的選擇。

無刷直流電機是較為新型的電機，無刷直流電機的優勢（shì）體（tǐ）現（xiàn）在兩方麵的發（fā）展：第一（yī）是采（cǎi）用了堅（jiān）固（gù）、體積小、低成本的永（yǒng）磁體；第二是使用體積小（xiǎo）效率高的電子開關來切換流向繞組的電流（liú）。“電子換向”取代了有刷電機的機械換向來（lái）控製（zhì）磁場的切換，周圍固定的切換線（xiàn）圈與旋轉芯上的磁鐵（tiě）間的相（xiàng）互作用取代了有刷電（diàn）機的機械換向，即（jí）利用（yòng）了（le）磁場與電場之間的相互作用。另外，相對於有（yǒu）刷電機，其電（diàn）機控製器能更好地控製電機性能。

與有刷電機相比，無刷直流電機雖然需要更複雜的控製電路但卻可以表現出更優的性能。通常無刷直流電機需要配備一（yī）個位置反饋傳感器，比如霍爾效應（yīng）傳感器、光學編碼器（qì），或者反電動勢檢測器件。

隨著技術的進（jìn）步，包括通過改（gǎi）進電機控製和傳感所帶來的精確執行將創造新的機遇，機器人的前景也（yě）非常可觀。傳感、控製和電（diàn）機這些關鍵領域的革命將（jiāng）持續影（yǐng）響機器（qì）人技（jì）術的變革。