1.驱动电动机

电动机是机器人驱动系统中的执行元件。机器人常采用的电动机有：步进电动机、直流伺服电动机、交流伺服电动机。

（1）步进电动机  经常应用于开环控制系统，特点为具有较大的低速转矩，可不配减速器，直接驱动。主要分为三类：

1）永磁式步进电动机：转子由磁性材料制成，具有低力矩、低速度、低成本的特点，一般用于计算机外围设备（打印机、光驱等。）

2）变磁阻式步进电动机：没有磁性材料，不通电时，没有保持力矩，也称感应式步进电动机。

3）混合式步进电动机：上述两种步进电动机的结合。是目前应用越来越广的一种电动机。

步进电动机驱动多为开环控制，控制简单但功率不大，有较好的制动效果，但在速度很低或大负载情况下，可能产生丢步现象，多用于低精度、小功率机器人系统。

（2）直流伺服电动机  该类电动机在20世纪80年代中期以前被广泛使用，优点是易于控制，缺点是需要定期维护，速度不能太高，功率不能太大。

（3）交流伺服电动机  转子是永磁的，线圈绕在定子上，没有电刷。线圈中通交变电流。转子上装有码盘传感器。检测转子所处的位置，根据转子的位置，控制通电方向。

由于线圈绕在定子上，可以通过外壳散热，可做成大功率电动机。由于没有电刷，可以免维护。目前，该类电动机是机器人上应用最多的电动机。交流伺服电动机结构有以下几点优势：

1）实现了位置、速度和力矩的闭环控制，客服了步进电动机失步的问题。

2）高速性能好，一般额定转速能达到2000~3000r/min。

3）抗过载能力强，能承受三倍于额定转矩的负载，对有瞬间负载波动和要求快速起动的场合特别适用。

4）低速运行平稳，低速运行时不会产生类似于步进电动机的步进运行现象。

5）电动机加减速的动态相应时间短，一般在几十毫秒之内。

6）发热和噪声明显降低。

2. 关节减速机构

为了提高机器人控制精度，增大驱动力矩，一般均需配置减速机。

（1）谐波减速机  具有传动比大、传动平稳、齿面磨损小而均匀、传动效率和精度高、回差小等优点，常作为机器人手腕关节的减速及传动装置。

（2）RV摆线针轮减速机  具有传动速比大、同轴线传动、结构紧凑、效率高、刚度好、转动惯量小的优点，但质量较大，适用于作为机器人的第一级旋转关节（腰关节）。

机器人是由多轴（关节）组成的，每轴的运动都影响机器人末端的位置和姿态。如何协调各轴运动，使机器人末端完成要求的轨迹，是需要解决的问题。

（3）滚动略旋传动（滚珠丝杠）滚动螺旋传动能够实现回转运动与直线运动的相互转换。在一些机器人的直线传动中有螺旋传动的应用。

3. 关节传动机构

大部分机器人的关节是间接驱动的，通常有下列两种形式：

（1）链条、钢带  链条和钢带的刚度好，是远程驱动的手段之一，而且能传递较大的力矩。

（2）平行四边形连杆  这种方式的特点是能够把驱动器安装在手臂的根部，而且该结构能够使坐标变换运算变得极为简单。