干货！机器人电机选择注意事项

机器人继续执行预先规划好的具体任务，比如组装线工作、手术援助、仓库提货/检索，甚至是回避地雷等危险性任务。如今的机器人不仅需要处置低重复性的工作，还能已完成在方向和动作上必须灵活性的简单功能。随着技术的变革、速度与灵活性的提高、成本的减少，机器人将被渐渐普遍使用。

高于人工的成本优势也让我们看见了机器人产业的曙光。此外，机器视觉、计算能力以及网络的变革也将推展机器人应用于的普及。这些高性能机器人的构建归功于以下几个方面的提高：1.简单的传感器；2.构建动态决策与动作的计算能力与算法；3.较慢、准确变革机械动力构建简单任务的电机；在明确自由选择电机类型和型号时，设计师要考虑到三个首要的因素设计师要考虑到：1.电机的大于和仅次于扭矩（还有加速度）；2.电机可以获取的仅次于扭矩，以及扭矩和速度曲线的关系；3.电机操作者（不必传感器和闭环控制时）的精确性和重复性；当然，在自由选择电机时还有许多其它如尺寸、重量还有成本等最重要因素要考虑到。

完全对于所有小型到中型等大小的机器人驱动器来说，驱动电机的自由选择一般来说有刷直流电机、无刷直流电机(BLDC)和Q电机。（然而，某些情形下液压与气压机才是最差的自由选择。）有刷直流电机是最古老的直流电机技术，最简单、成本也低于。

由于电刷与转子间的认识，电机转子的旋转不会转换（牵引）绕行在转子上的绕组磁场。电机的速度是产生电压的函数，因此驱动拒绝不低，但管理扭矩却很难。由于电刷磨损、必须清扫确保，以及可能会沦为电子噪声源(电磁干扰)等因素，工作时也不存在可靠性问题。

由于这些问题的不存在，大多数情况下，有刷直流电机沦为机器人设计中最不具有吸引力的自由选择。无刷直流电机经常出现于19世纪60年代，它归功于两方面的发展：一是经常出现了牢固、体积小、低成本的永磁铁；二是经常出现了体积小效率高的电子电源（一般来说为MOSFET）来转换流向绕组的电流。“电子牵引”代替了有翻电机的机械换一向掌控磁场的转换，周围相同的转换线圈与转动芯上的磁铁间的相互作用代替了有翻电机的机械牵引，即利用了磁场与电场之间的相互作用。通过转变MOFSET的电源频率，电机速度从而可以被掌控。

另外，相对于有刷电机，其电机控制器能更佳地掌控电机性能。更妙的是，高级算法如PID（比例-分数-微分）校正算法或者FOC（磁场定向掌控，有时也称作矢量掌控）控制算法能被烧结到电机控制器中。这使理想的电机操作者与实际的阻抗及阻抗变化相匹配，从而使电机性能更为强劲与准确。

例如，电机控制算法/程序可以考虑到转子惯性等涉及因素，并且使电机驱动器适应环境并渐渐增加由于机械因素造成的错误。这样的算法使准确掌控加速度和转矩沦为有可能。与有刷电机比起，无刷电机(BLDC)虽需更简单的控制电路但却可以展现出出有优于的性能。一般来说BLDC电机必须配有一个方位对系统传感器，比如霍尔效应传感器、光学编码器，或者反电动势检测器件。

机器人中常用的另一种BLDC电机是Q电机，此时中用电源式电磁铁，坐落于永磁的环中央磁芯旁。Q电机不以常规方式“转动”；而是借助大大旋转的轴，逐步提高扭矩，因此可以构建某一个角度的转动或持续转动。Q电机具备可反复的运动控制；在必须时可以回到之前的方位。Q角度范围为1.。

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