在智能機器人的運動控制系統(tǒng)中最常見的術(shù)語之一就是伺服系統(tǒng)。廣義上的伺服系統(tǒng)指的是精確地跟隨或復現(xiàn)某個過程的反饋控制系統(tǒng)，又稱隨動系統(tǒng)。它并不一定局限于機械運動。在很多情況下，伺服系統(tǒng)的作用是使輸出的機械位移準確地實現(xiàn)輸出的位移指令，達到位置的精確控制和軌跡的準確跟蹤。機器人的各個關(guān)節(jié)的運動，最終都歸結(jié)于相應(yīng)軸節(jié)的驅(qū)動電機——也就是伺服電機的轉(zhuǎn)動。
機器人伺服系統(tǒng)先后經(jīng)過了開環(huán)的步進電機伺服系統(tǒng)和直流電機伺服系統(tǒng)這兩個階段，現(xiàn)在已經(jīng)進入同步電機伺服系統(tǒng)階段，分為有刷直流電機和交流異步電機。
1有刷直流電機
有刷直流電機起動轉(zhuǎn)矩大、效率高、調(diào)速方便、動態(tài)特性好，其良好的控制性能是其他交流電機不能比擬的。但相對而言，直流電機的結(jié)構(gòu)比較復雜，其復雜的結(jié)構(gòu)限制了直流電機的體積和重量。電機的容量越大、轉(zhuǎn)速越高，問題就越大。直流電機的轉(zhuǎn)子上安放了電樞繞組和換向器，當電刷和換向器滑動接觸時容易造成機器磨損和產(chǎn)生火花，所以直流電機的故障多、可靠性低、壽命短、保養(yǎng)維護工作量大。可以說是普通直流電機的電刷和換向器限制了直流電機向高速度、大容量方向發(fā)展。
2交流異步電機
交流異步電機相比直流電機，具備結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、壽命長、成本低、保養(yǎng)維護簡單方便等多方面優(yōu)點。但同時，交流異步電機也具備調(diào)速性能差、起動轉(zhuǎn)矩小、過載能力和效率低等缺點。交流異步電機的旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生需要從電網(wǎng)吸取無功功率，因此功率因素低，在輕載時的情況尤為突出，這讓線路和電網(wǎng)的損耗大大地增加了。一直以來，在不要求調(diào)速的場合，交流異步電機占據(jù)主導地位。自從交流電機變頻調(diào)速系統(tǒng)開發(fā)成功后，交流異步電機也可應(yīng)用于需要調(diào)速的場合。
