什么是执行器
-
自动化
-
医疗.福利
-
居住环境
-
汽车
2020年6月10日
执行器是将动力源和机械零件组合起来,进行机械操作的装置,比如电机 (电动机) 就是其中的一种。使用执行器可以自由控制在操作时施加的力和速度、角度等,因此可以说,执行器在机电一体化*1中发挥着核心的作用。
-
*1由机械工程学 (Mechanics) 和电子工程学 (Electronics) 结合而成的技术。
执行器的机制
执行器通过电机和驱动机构 (机械元件) 的组合进行操作。执行器将电机的旋转力传递给驱动机构,不仅可以转换为旋转运动,还可以转换成直线运动和螺旋运动等其他运动方式,因此可以用作多种装置的驱动源。
使用执行器可以将电机等的旋转运动转换为下列各种运动。
- 直线运动
- 沿直线运动,用于自动门的开门关门等操作。
- 摆动运动
- 以恒定角度往复运动,用于机器人关节和汽车稳定器等。
- 正交运动
- 由2个正交的直线运动组合而成的运动方式,用于大楼的隔震装置等。
- 旋转运动
- 机器人的关节等,旋转角度在360度以上的运动方式。
- 螺旋运动
- 由直线运动和旋转运动组合而成的运动方式。
执行器的历史
水车和风车也可以视为一种执行器,从这个意义上说,执行器的历史可以追溯到古代。
即便如此,现代所说的执行器是在工业革命后才出现的。随着蒸汽机的普及,以及各种内燃机的出现,各种各样的执行器被开发出来用作机械的驱动机构。
在19世纪,出现了利用水压工作的压力装置和电梯、吊桥等,之后随着气压的应用不断进步,出现了铁路车辆的空气制动器和自动门的开关装置。进入20世纪,液压的使用开始了。1979年,随着世界上第一台使用电动执行器的轮椅的发明,执行器的应用领域愈发广泛。
现在,使用小型电机的电动执行器得到广泛的应用,它被内置到机器人和汽车、家电等各种各样的产品中,支撑着行业、社会和人们的生活。
执行器的种类
执行器包括很多种类,可以根据动力源的不同进行如下分类。
电
使用电作为动力源的执行器,典型的就是电机。易于实现小型化,便于内置到各种产品中。
- 伺服电机
- 可以自由控制位置、速度和旋转力 (扭矩) 。
- 步进电机
- 可以以恒定的极小角度精确旋转。
- 直线电机
- 利用电机的原理进行直线运动。
液压
使用液压作为动力源的执行器。输出功率较大,因此用于工程机械和大型设备等。
- 液压缸
- 通过液压使得缸内的活塞上下运动。
- 液压电机
- 通过液压获得旋转运动。
气压
使用高压气工作的执行器。不仅结构简单,而且操作灵活。
- 气压缸
- 通过气压使得缸内的活塞上下运动。
- 气压电机
- 通过气压获得旋转运动。
其他
- 形状记忆合金执行器
- 利用其可以根据温度变形的特性。
- 超声波电机
- 利用超声波的振动。
执行器的用途
执行器的用途广泛,可以在各种设备、机械中内置使用。
- 汽车雨刮器
- 汽车电动车窗
- 汽车后视镜
- 汽车电动天窗
- 汽车门锁
- 硬盘磁头
- 飞机起落架
- 飞机舵机
- 机器人关节
- 盾构机
- 房屋和大楼的隔震装置
- 直线电机列车
- 娱乐设施的大型游戏机
- 天文台的天文望远镜
- 工程机械和作业车辆的机械臂等的定位装置
- 医疗设备内置的升降装置
- 超声波图像诊断装置
- 相机变焦装置
- 自动贩卖机
- 投影仪的微镜
下面介绍艾斯湃纳执行器的常见用途。
动力辅助服
在搬运和转装重物、上下斜坡等时,可以为使用者的屈伸和行走提供支持。艾斯湃纳执行器不仅功能强大,而且体型轻薄,不会妨碍使用者的操作。
辅助移动工具
为使用者提供移动方式。辅助型的轮椅可以减轻护理者的负担。执行器可以用于调整轮椅的位置和方向、驱动轮椅低速行驶等。
简易自动导引车 (AGV: Auto Guided Vehicle)
用于运输用途的自动导引车。搭载艾斯湃纳执行器的4轮台车可以运载约300kg (含车重) 的货物。
艾斯湃纳提供多种多样的执行器解决客户的课题
随着执行器的性能越来越强大,越来越轻薄,其应用领域也在不断扩大,例如辅助人体运动的设备和动力辅助服、辅助台车、服务机器人以及AGV (自动导引车) 等。
艾斯湃纳不仅开发执行器,同时也在推动整合了驱动电路和通信技术的一体化自主开发。敬请期待未来更加先进的技术创新。