無(wú)刷直流電機(jī)是較為新型的電機(jī),優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在兩方面的發(fā)展
對(duì)于所有小型到中型等大小的機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器來(lái)說(shuō)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇通常有刷直流電機(jī)、無(wú)刷直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)等。
有刷直流電機(jī)是原始的直流電機(jī)技術(shù)，結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單、成本也最低。由于電刷與轉(zhuǎn)子間的接觸，電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)切換（換向）繞在轉(zhuǎn)子上的繞組磁場(chǎng)。電機(jī)的速度是施加電壓的函數(shù)，因此驅(qū)動(dòng)要求不高，但管理扭矩卻很難。由于電刷磨損、需要清理維護(hù)，以及可能會(huì)成為電子噪聲源(電磁干擾)等因素，工作時(shí)也存在可靠性問(wèn)題。由于這些問(wèn)題的存在，大多數(shù)情況下，有刷直流電機(jī)成為機(jī)器人設(shè)計(jì)中最不具有吸引力的選擇。
無(wú)刷直流電機(jī)是較為新型的電機(jī)，無(wú)刷直流電機(jī)的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在兩方面的發(fā)展：第一是采用了堅(jiān)固、體積小、低成本的永磁體；第二是使用體積小效率高的電子開(kāi)關(guān)來(lái)切換流向繞組的電流。“電子換向”取代了有刷電機(jī)的機(jī)械換向來(lái)控制磁場(chǎng)的切換，周圍固定的切換線圈與旋轉(zhuǎn)芯上的磁鐵間的相互作用取代了有刷電機(jī)的機(jī)械換向，即利用了磁場(chǎng)與電場(chǎng)之間的相互作用。另外，相對(duì)于有刷電機(jī)，其電機(jī)控制器能更好地控制電機(jī)性能。
與有刷電機(jī)相比，無(wú)刷直流電機(jī)雖然需要更復(fù)雜的控制電路但卻可以表現(xiàn)出更優(yōu)的性能。通常無(wú)刷直流電機(jī)需要配備一個(gè)位置反饋傳感器，比如霍爾效應(yīng)傳感器、光學(xué)編碼器，或者反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)器件。
隨著技術(shù)的進(jìn)步，包括通過(guò)改進(jìn)電機(jī)控制和傳感所帶來(lái)的精確執(zhí)行將創(chuàng)造新的機(jī)遇，機(jī)器人的前景也非常可觀。傳感、控制和電機(jī)這些關(guān)鍵領(lǐng)域的革命將持續(xù)影響機(jī)器人技術(shù)的變革。
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