机器人传动力系统介绍

电驱动系统

• 无框力矩电机+减速器：优点是功率密度高，可在有限空间产生大扭矩，使机器人关节运动有力灵活，如人形机器人四肢运动。缺点是系统复杂，成本高，减速器会降低传动效率.
• 空心杯电机+行星滚柱丝杆：优点是响应速度快，能在小空间实现高负载，适用于机器人手部等需快速精确动作部位。缺点是空心杯电机扭矩小，行星滚柱丝杆成本高.
• 伺服舵机：优点是采用闭环控制，速度和位置控制精确，响应快，扭矩大，适用于对精度和性能要求高的工业机器人等。缺点是成本高，控制复杂，需专业调试维护。产品推荐：浙江国迈技术有限公司的Powmax/国迈E3伺服电机驱动套装，功率1.5-7.5kw，适用于机械设备、机器人等领域.
• 直流舵机：优点是响应快，扭矩大，控制简单，成本低，适用于初学者和预算有限项目，如遥控模型飞机等。缺点是精度较低，位置控制不够精确。
• 步进舵机：优点是位置控制精确，低速扭矩大，无需反馈信号，适用于需精确定位的3D打印机等。缺点是高速性能差，易失步。
• 空心杯舵机：优点是体积小、重量轻、效率高、噪音低，适合无人机等对重量和噪音有要求的应用。缺点是扭矩小，价格高。
• 无刷直流舵机：优点是效率高、寿命长、转速高，适合高速无人机等高性能要求的应用。缺点是成本高，控制复杂，需专门驱动电路 。

液压驱动系统

优点是功率密度高，力输出大，能承载大负荷，常用于大型工业机器人、建筑机器人等。缺点是系统复杂，包括液压泵、马达、油管、阀门等部件，成本高，且存在油液泄漏风险，维护麻烦，对环境有一定污染.

气动驱动系统

优点是成本低，气源易获取，清洁无污染，系统简单，可靠性高，适用于简单动作控制的机器人，如物料搬运机器人的夹取和释放动作。缺点是力量输出有限，难以实现高精度位置控制，且需配备气源装置，占用一定空间.

最新科技传动力系统

• 形状记忆合金驱动器：优点是能在温度变化时产生形状变化驱动机器人，能量密度高，柔韧性好，可实现复杂变形动作。缺点是响应速度慢，控制精度有限，需精确温度控制。
• 压电驱动器：优点是利用压电效应将电能转化为机械能，精度高、响应快，适用于微型机器人、精密操作机器人等领域。缺点是输出位移小，需高电压驱动，成本高.
• 磁流变液驱动器：优点是基于磁流变液的流变特性，在磁场作用下可瞬间改变粘度，实现对机器人关节的可控刚度和阻尼调节，提高机器人的适应性和稳定性。缺点是需磁场发生装置，增加系统复杂性和成本.
• 肌肉线驱动器：优点是通入电流时肌肉线会收缩产生拉力，类似生物肌肉运动方式，重量轻、柔韧性好、噪音低，可用于开发柔性机器人、仿生机器人等。缺点是力量输出有限，响应速度较慢 。

人造肌肉

• 气动人工肌肉：优点是功率重量比高，柔顺性好，能实现类似生物肌肉的收缩和舒张运动，可为康复机器人、仿生机器人等提供自然灵活的运动能力。缺点是需要气源装置，控制精度有限，且容易出现泄漏.
• 电液压致动器人造肌肉：优点是仅需两个输入信号驱动，能源效率高，能根据环境自适应调整角度，模拟生物肌肉成对运动。缺点是结构相对复杂，制造和维护成本高.
• 磁性复合人造肌肉：优点是能够承受超过自身重量1000倍的应力，可为机器人、可穿戴设备等带来更强大的机械臂。缺点是目前仍处于研究阶段，距离大规模应用还有一定距离.