致動器與驅動
液壓致動器
液壓致動器是一種靠加壓液體工作的「肌肉」。泵把油擠壓到很高的壓力,這股壓力頂在密封油缸裡的活塞上,把它推出去或拉回來。由於液體幾乎不可壓縮,這股推力幾乎不會被浪費——力會乾淨而堅硬地傳到活塞桿上,就像你靠在一根實心鋼棒上,而不是一根會彈的彈簧上。
它最大的長處是力密度:一個相當小的液壓缸,能使出與它同樣大小的馬達絕對達不到的力。正因如此,你會在重型場合見到它——挖掘機的臂、工廠的壓力機、飛機的起落架,以及一些大型行走機器人的腿。代價是它要拖著一整套管路:一個泵、一箱油、若干軟管和閥門,這些都增加重量、可能漏油,還需要維護。
機器人主要透過閥門來控制液壓致動器,閥門計量液體流動的快慢和方向,從而決定活塞移動多遠、用多大力。這套帶來巨力的系統同時也藏著危險:高壓油儲著很大能量,所以人們會認真對待洩漏和爆裂,通常把系統保持得乾淨、密封良好。
波士頓動力早期的 Atlas 機器人在腿部使用液壓致動器,讓這台人形大小的機器能跳躍、舉重、並在踉蹌時撐住自己,那種爆發力是很少有電動關節能給出的。
用小小的體積換來巨大的力——代價是泵、軟管和油。
液壓用的是幾乎不可壓縮的液體(通常是油);與它很像的氣動致動器用的是壓縮空氣,空氣會回彈,表現很不一樣。
又稱
另見