机械传动

机械传动，是把运动和转动力从电机送到它该驱动的那个关节去的一整套部件。电机单独工作时通常转得很快，但推力却很轻——给风扇用正合适，要抬重物就毫无用处。传动正是那个中间人，它把这股原始的旋转重新塑形成有用的形式：放慢转速、放大牵引力、把动力拐个弯送过去，或者把它挪到真正需要的地方。皮带、链条、齿轮、缆绳、丝杠，以及谐波减速器这类专用装置，都是这个家族的成员。

想象自行车上的链条。脚踏是电机，后轮是关节，而链条加上链轮就是传动——它们把你腿上的力量送到车轮，并且通过换挡，用轻快的高速旋转去换缓慢有力的爬坡。机器人用的是同一招。一条皮带可以把笨重的电机安放在靠近机座处，好让手臂末端保持轻盈；一根丝杠可以把电机的旋转转换成干净利落的直线推送；一台谐波减速器（一种巧妙的柔性齿轮装置）能在一个紧凑、几乎没有空程的小巧封装里实现极大的减速，这正是它出现在许多精密机械臂关节里的原因。

你所选的传动，会悄无声息地塑造整台机器人的表现。好的传动传递动力平滑而高效、定位牢靠、以热量形式浪费掉的能量很少。差的或磨损的传动会带来空程——一段细小的“空档”松动，电机已经在转、关节却还没反应——外加摩擦、弹性变形和运动损耗，这些都会削弱精度。设计者还要权衡：连杆能否反过来推动电机（称为可反驱，这关系到安全，也关系到能否感知外力），因为有些传动很容易反向带动，有些却会卡得死死的。