我們退后一步，談談什么是直流電動機。通常，在考慮直流電動機時，您實際上是在談論直流永磁有刷型電動機。施加直流電源，調(diào)節(jié)電壓和電流水平以控制它，通常使用一個簡單的放大器，就可以得到一個直流系統(tǒng)解決方案。添加某種類型的反饋，您將獲得很好的控制。機器人類型很多，但是移動機器人通常需要消耗電池電量，因此需要DC解決方案。
現(xiàn)在，讓我們再看一看-即使您沒有電池等直流電源，也可以使用其他類型的電機以及適當?shù)尿?qū)動電子設備來控制它們。這為交流同步電機打開了機器人世界，交流同步電機是無刷伺服電機，可提供極致的精度和控制能力。是的，我說AC。驅(qū)動電子設備通過直流電源工作，但是通過非?？焖俚拈_關晶體管通過直流電源的PWM（脈寬調(diào)制），您可以創(chuàng)建交流電機所需的電壓和電流波形–并具有高分辨率反饋，您可以精確地控制任何東西您想讓機器人做出的動作。
這方面的示例是典型的協(xié)作機器人，該機器人具有多個關節(jié)并承載小于15 Kg的有效載荷。這些機器人最有可能正在利用無框無刷伺服電機解決方案，該解決方案從48 Vdc電源甚至120 Vac電源運行，該電源轉(zhuǎn)換為低壓直流總線以傳遞至驅(qū)動器。這些是比典型的直流伺服電機更好的解決方案嗎？
如果我們回到永磁直流電動機，則它們需要電刷來將電壓和電流傳遞到旋轉(zhuǎn)電樞的繞組以使電動機換向–這在一定程度上減輕了控制器的負擔，但是存在一些問題–直流電動機的內(nèi)部是銅繞組–銅會發(fā)熱，并且由于無法輕易散發(fā)熱量，因此限制了可推動電動機的數(shù)量。另一方面，無框伺服電機解決方案的熱量產(chǎn)生元件朝外，這使協(xié)作機器人設計者可以考慮更有效的散熱方法。驅(qū)動器電子裝置確實變得更加復雜-但是使用當今先進的功率設備和控制芯片，驅(qū)動器使電動機整流的其他任務就不再是問題。
對于較大的鉸接式機器人，設計中包含了更傳統(tǒng)的框架式無刷伺服電機。這可以通過與集成齒輪傳動解決方案直接耦合來實現(xiàn)。此時，很可能將使用240 AC甚至480 Vac供電。但是，即使使用大功率交流同步伺服電機，三相功率也將轉(zhuǎn)換為直流總線，然后通過某種類型的開關放大器。