先進驅動控制——直驅技術

直驅技術Direct Drive，簡單理解就是由電機直接驅動機器運轉，沒有中間的機械傳動環節。傳統的傳動環節都需要電機旋轉產生動力帶動傳動機構，以機器人為例，其核心零部件減速器就是傳動機構，通過減速器調整力矩完成機械手的運動。直驅技術的應用可以理解為電機直接和運動執行部分結合了，省去了中間的傳動環節，直驅電機本身是低速大扭矩輸出，不用減速機構也能直接與負載相連。這也避免了在傳動環節可能出現的損耗和噪音。在很多電氣傳動應用上，現在直驅傳動的身影越來越多。從直驅電機表現出的性能來說，相對于傳統的非直驅伺服電機，它運動速度快、摩擦力小、結構簡單同時精度也很好。但相對地，直驅電機也有一些缺點。

首先，只考慮電機本身，它的制造復雜度和成本上升了，直驅電機需要更多的電子設備來控制電機，同時需要更高品質的磁鐵和線圈來保證高效率和精度。同時由于它更小的摩擦力，就需要設計匹配更好的控制算法來進行控制。當然，直驅電機也需要編碼器用于測量電機轉子的位置和轉速，并反饋給控制器，以便控制器實時掌握電機的運行狀態和位置。不過相對之下直驅電機簡單的結構不需要使用第二編碼器來進一步提升精度。目前直驅技術在半導體設備、3C電子、CNC機床等對運動控制精度和穩定性要求較高的行業中已經得到了廣泛應用，此外，在光伏、鋰電、高速搬運等領域，直驅也開始加速替代進程。

直線電機與力矩電機

在直驅電機的門類里，目前直線電機（線性馬達）和力矩電機（DD馬達）是更常見的，音圈電機在短行程、輕負載的應用也不少。直線電機現在實現很火的一類直驅電機，其一半為周期性重復的永磁體，另一半為繞組線圈。其結構非常簡單，響應速度非常快，精度也高，被廣泛應用于自動化設備、數控機床、印刷設備等領域。雖然結構簡單，但是其控制要求并不低。高速短整定時間的控制并不那么容易實現，同時還需要速度保持穩定，在高精應用里對定位的精度、響應都要求很高。

同時直線電機導軌長期受到沖擊，磨損會降低運行可靠性。如何解決直線導軌對于動子瞬時速度以及加速度沖擊運行狀態易磨損問題是提高而可靠性的關鍵。直驅力矩電機，顧名思義，能穩定給負載提供力矩。其特點在于通常被設計成具有較低的轉速和較高的扭矩輸出，實現穩定的扭矩輸出。所以在需要高動態性能、精密定位和穩定扭矩輸出環境里，直驅力矩電機提供了極好的特性，適用于高堵轉力矩的定位應用、低轉速高扭矩應用、高速情況下的優化扭矩應用。

直驅省去了傳動機構，提高了傳動效率，的確可以提高效率降低不必要的噪音和磨損，在工業機械設備、自動化領域帶來了很多改變。但在實際應用中，直驅對電機性能參數要求很高，相關控制實現的難度不低，動平衡調節也是難題，所以對消費類市場來說，一些電機應用也并沒有轉向直驅技術。