← Zpět na encyklopedii

Aktuátor

Pohonná jednotka, která mění elektrickou energii na pohyb kloubu — robotická obdoba svalu.

Aktuátor je pohonná jednotka, která mění (nejčastěji elektrickou) energii na mechanický pohyb. U humanoidního robota plní funkci svalu: každý ovládaný kloub má svůj aktuátor, který zajišťuje pohyb v daném stupni volnosti. Kvalita aktuátorů zásadně rozhoduje o tom, jak je robot silný, rychlý, energeticky úsporný a jak jemně dokáže manipulovat s předměty.

Typický elektrický aktuátor humanoida se skládá ze tří částí: motoru (obvykle BLDC motoru), převodovky a řídicí elektroniky se senzory. Motor sám o sobě se točí rychle, ale s malým momentem, proto se za něj řadí převodovka, která otáčky zpomalí a moment zvětší. Podle typu převodovky a poměru rozlišujeme různé „filozofie” aktuátorů — od přesných, silných jednotek s harmonic drive přes robustní planetové převodovky až po lehké, dynamické kvazi-přímé pohony (QDD).

Klíčové parametry aktuátoru jsou kroutící moment (jak je silný), rychlost otáčení, hmotnost, energetická účinnost a takzvaná zpětná hnatelnost — schopnost kloubu povolit, když na něj zatlačíme. Roboti jako Atlas nebo Optimus využívají kombinaci rotačních i lineárních aktuátorů: rotační pohánějí běžné klouby, lineární (připomínající hydraulické válce, ale poháněné elektromotorem) dodávají velkou sílu na koleno či kyčel.

Firmy jako Tesla nebo Figure si aktuátory navrhují a vyrábějí samy, protože jsou klíčem k výkonu i nákladům — u humanoida tvoří aktuátory velkou část ceny i hmotnosti. Vývoj směřuje k integrovaným jednotkám, kde je motor, převodovka, senzor i elektronika v jednom kompaktním pouzdře, což zjednodušuje montáž a údržbu. Aktuátor je tak doslova srdcem každého kloubu humanoidního robota.

Související roboti

Související pojmy