执行器与驱动
液压执行器
液压执行器是一种靠加压液体工作的“肌肉”。泵把油挤压到很高的压力,这股压力顶在密封油缸里的活塞上,把它推出去或拉回来。由于液体几乎不可压缩,这股推力几乎不会被浪费——力会干净而坚硬地传到活塞杆上,就像你靠在一根实心钢棒上,而不是一根会弹的弹簧上。
它最大的长处是力密度:一个相当小的液压缸,能使出与它同样大小的电机绝对达不到的力。正因如此,你会在重型场合见到它——挖掘机的臂、工厂的压力机、飞机的起落架,以及一些大型行走机器人的腿。代价是它要拖着一整套管路:一个泵、一箱油、若干软管和阀门,这些都增加重量、可能漏油,还需要维护。
机器人主要通过阀门来控制液压执行器,阀门计量液体流动的快慢和方向,从而决定活塞移动多远、用多大力。这套带来巨力的系统同时也藏着危险:高压油储着很大能量,所以人们会认真对待泄漏和爆裂,通常把系统保持得干净、密封良好。
波士顿动力早期的 Atlas 机器人在腿部使用液压执行器,让这台人形大小的机器能跳跃、举重、并在踉跄时撑住自己,那种爆发力是很少有电动关节能给出的。
用小小的体积换来巨大的力——代价是泵、软管和油。
液压用的是几乎不可压缩的液体(通常是油);与它很像的气动执行器用的是压缩空气,空气会回弹,表现很不一样。
又称
另见