机器人执行器 —— 电机介绍

在机器人系统中，执行器是将电能、液压能或气压能等转化为机械能的关键部件，而电机是最常用的执行器之一，广泛应用于机器人的运动控制（如关节转动、移动底盘驱动等）。以下从电机的作用、分类、关键参数及典型应用等方面进行详细介绍。

一、电机在机器人中的作用

电机的核心功能是将 electrical energy（电能）转化为 mechanical energy（机械能），为机器人提供动力，实现以下运动控制：

• 关节转动（如机械臂的肩关节、肘关节）；
• 移动机器人的前进、转向（如轮式机器人的驱动轮）；
• 末端执行器动作（如 gripper 抓取、工具旋转）；
• 精密操作（如摄像头云台转动、传感器微调）。

二、机器人常用电机分类

根据工作原理和结构，机器人中常用的电机可分为以下几类：

1. 直流电机（DC Motor）

• 原理：通过直流电流驱动，利用电磁感应使转子旋转，由定子（永磁体或励磁绕组）、转子（电枢绕组）和换向器组成。
• 特点：
  • 转速高（通常数千 RPM），但扭矩较小，需配合减速器使用；
  • 控制简单，通过电压调节转速（电压越高，转速越快）；
  • 成本低，适合对精度要求不高的场景。
• 细分类型：
  • 有刷直流电机：结构简单，但换向器易