机器人用什么电机？机器人无刷直流电机

机器人在很多人的概念里就是外形和人类差不多，通过电脑下达指令进行各种动作。的确有一部分仿真机器人是仿照人类去制造的，但是其实使用机器人最多的是在工业生产当中，而这类机器人并没有类似人类的外形，可能就是一个方壳外加几条机械臂组成的。机器人的快速发展，让工业生产迈入了一个新的纪元。

机器人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，甚至是排除地雷等危险任务。如今的机器人不仅能够处理高重复性的工作，还能完成在方向和动作上需要灵活性的复杂功能。随着技术的进步、速度与灵活性的提升、成本的降低，机器人将被逐渐广泛采用。低于人工的成本优势也让我们看到了机器人产业的巨大发展潜力。此外，机器视觉、计算能力以及网络的进步也将推动机器人应用的普及。

这些高性能机器人的实现得益于以下几个方面的提升：

1.复杂的传感器；

2.实现实时决策与动作的计算能力与算法；

3.快速、精确机械动力实现复杂任务的电机；

在具体选择电机类型和型号时，要考虑三个主要的因素：

1.电机的最小和最大转速（还有加速度）。

2.电机可以提供的最大扭矩，以及扭矩和速度曲线的关系。

3.电机操作（不用传感器和闭环控制时）的精确性和重复性。

当然，在选择电机时还有许多其它如尺寸、重量还有成本等重要因素要考虑。几乎对于所有小型到中型等大小的机器人驱动器来说，驱动电机的选择通常有刷直流电机、无刷直流电机、步进电机和伺服电机等。

有刷直流电机是原始的直流电机技术，结构最简单、成本也最低。由于电刷与转子间的接触，电机转子的转动会切换（换向）绕在转子上的绕组磁场。电机的速度是施加电压的函数，因此驱动要求不高，但管理扭矩却很难。由于电刷磨损、需要清理维护，以及可能会成为电子噪声源(电磁干扰)等因素，工作时也存在可靠性问题。由于这些问题的存在，大多数情况下，有刷直流电机成为机器人设计中最不具有吸引力的选择。

无刷直流电机是较为新型的电机，无刷直流电机的优势体现在两方面的发展：第一是采用了坚固、体积小、低成本的永磁体；第二是使用体积小效率高的电子开关来切换流向绕组的电流。“电子换向”取代了有刷电机的机械换向来控制磁场的切换，周围固定的切换线圈与旋转芯上的磁铁间的相互作用取代了有刷电机的机械换向，即利用了磁场与电场之间的相互作用。另外，相对于有刷电机，其电机控制器能更好地控制电机性能。

与有刷电机相比，无刷直流电机虽然需要更复杂的控制电路但却可以表现出更优的性能。通常无刷直流电机需要配备一个位置反馈传感器，比如霍尔效应传感器、光学编码器，或者反电动势检测器件。

随着技术的进步，包括通过改进电机控制和传感所带来的精确执行将创造新的机遇，机器人的前景也非常可观。传感、控制和电机这些关键领域的革命将持续影响机器人技术的变革。