1.1.10　执行器

执行器是提供机器人部件运动的组件。对于机器人来说，电机通常扮演着执行器的角色。电机可以是电动的、液压的、气动的或其他能源。执行器提供了机器人手臂的动作，或是牵引机构、轮子、螺旋桨、手动遥控杆或机翼和机器人腿的运动。执行器允许机器人移动其传感器，以及旋转、移动、打开、关闭、提高、降低、扭曲和转动其组件。

可编程机器人的速度和机器人力量

执行器或电动机最终决定了一个机器人的移动速度。机器人的加速度与其执行器紧密相关。执行器也决定了一个机器人可以举起或托住多少重量。执行器与一个机器人可以生成多少扭矩或力密切相关。完整地编程一个机器人涉及给予机器人关于如何、何时、为什么、何地和在何种程度上使用执行器的指令。很难想象或建立一个没有任何运动类型的机器人。这种运动可能是外部的或内部的，但它必须是存在的。

小贴士

回忆前面列出的机器人要求中的标准3：通过编程，机器人应能够以一种或多种方式影响其外部环境、与外部环境交互或作用于外部环境。

机器人必须以某种方式在其环境中运行，而执行器则是互动的关键组件。类似传感器设置，机器人的执行器可以实现或限制其潜在效能。例如，执行器让一个机器人的手臂只能转动到45°，则对于要求转动90°的情形就不再有效。或者若执行器只能以200r/min移动螺旋桨，对于要求1000r/min的场合，执行器将阻止机器人恰当地执行所要求的任务。

因此，机器人的运动必须要有正确的类型、距离、速度、角度和自由度，执行器是提供这种运动的可编程组件。执行器涉及一个机器人可以移动多少重量或质量。如果任务要求机器人举起一个2000mL或1kg液体的容器，但其执行器的极限仅仅约为0.35kg，则机器人注定失败。

机器人的效能通常是由其在特定态势或场景中的有用性来衡量的。执行器通常决定一个机器人能或不能完成多少工作。类似传感器，机器人的执行器不是简单地自我驱动，需要对其编程。和传感器一样，执行器使用范围包括从低端的简单功能到高端、自适应、复杂的功能。编程工具越灵活，执行器执行能力越强。第7章将更详细地讨论执行器。