來源：小牛機器人

在大多數電子項目或機器人應用中，電機驅動器和電機控制器起著非常重要的作用。

電機驅動器是一種電子電路或電子設備，它為電機提供適當的電力來驅動電機。電機驅動器主要負責為電機提供足夠的電能（電壓和電流）以獲得適當的速度和扭矩。

電機驅動器通常由SCR、IGBT、MOSFET等功率半導體器件制成。電機驅動器需要兩個輸入和一個輸出。電機驅動器的輸出連接到要運行的電機。電源、控制器的控制信號是電機驅動器的兩個輸入。

電機驅動器從電機控制器獲取控制信號，并借助電源來控制電機。電機驅動器直接與電機和主電源相連。電機驅動器在高電壓下運行，并承載電機滿載電流。

電機驅動器的功能

1. 電機驅動器主要負責為電機提供足夠的電能（電壓和電流）以獲得適當的速度和扭矩；

2. 電機驅動器可以控制電機的旋轉方向。在這種情況下，電機驅動器是被當作電機控制器使用的；

3. 電機驅動器可以控制電機的速度。

電機驅動器示例

電機驅動器可以是“H”橋電路。“H”橋電路可以使用半導體器件SCR、MOSFET或IGBT制成。“H”橋電路可以使用半導體器件柵極端子中的控制信號來控制大功率電機的速度和旋轉方向。

“H”橋電路也可以是電機控制器，因為它可以控制電機的速度和方向；但當它與其他電機控制器（如微控制器）一起使用時，它只能用作電機驅動器。

別看波士頓動力機器人平時上躥下跳，還會上空翻，比精神小伙還精神。

但只要離開了它，就只能癱坐在地。

這個東西，就是肌肉。

驅動器，是驅動機器人動力機構完成動作的控制器，也是機器人本體硬件的四大核心部件之一。如果把連桿和關節想象為機器人的骨骼，那么驅動器就起著肌肉的作用。

根據動力源的不同，驅動器分為「電機驅動器」「液壓驅動器」和「氣動驅動器」三大類。但在機器人界，一般是「電機驅動器」在獨領風騷。

驅動器為何如此重要？

這還得從電機控制系統說起。

機器人在運動時，通常需要控制它的扭矩、速度和位置。而這些，全都靠電機控制系統來實現。

一個電機控制系統，包含了電機、MCU、驅動電路、信號調理電路四大硬件。廣義上，除電機以外的部分，都屬于電機驅動器。

并且電機也要在驅動器的配合下，才能真正動起來。沒有了驅動器，電機分分鐘罷工，機器人也只能擺爛。

3種常用的電機驅動器

電機驅動器和電機強相關，根據電機工作過程和特性的不同，電機驅動器控制電機的實現方式也各不相同。

比如，機器人電動機多使用步進電機、直流伺服電機以及交流伺服電機三種，常用的機器人驅動器就是步進電機驅動器、直流伺服電動機驅動器以及同步式交流伺服電動機驅動器。

現在市面上的工業機器人，基本上采用伺服驅動器，伺服驅動器也因此和伺服電機合稱為機器人伺服系統。 其中，直流伺服電動機驅動器調速范圍寬、低速特性好、響應快、效率高、過載能力強。同步式交流伺服電動機驅動器則有著轉矩轉動慣量比高、無電刷及換向火花等優勢。而小型或簡易型的機器人，對過載能力、調速范圍，以及低速運動時的平衡性要求不高，多采用步進電動機驅動系統。 在過去，驅動器與電動機關系一一對應，一個電動機就需要一個驅動器。 隨著驅動技術日漸成熟，驅動器由單軸控制向多軸控制發展，兩者的關系也不再「單純」，一個驅動器可同時控制多個電動機。 電機控制器 電機控制器是負責完整電機控制的電子電路或電子設備，例如扭矩控制、速度控制、方向控制、反饋控制。

雖然，在只使用電機驅動器而不使用任何電機控制器來控制電機時，驅動器也可以稱為電機控制器。

但實際上，電機控制器可以完成很多工作，例如它可以從USB、傳感器、反饋電路、鍵盤等，獲取一個或多個輸入，并處理它們。最終輸出一個控制信號，通過電機驅動器控制電機。

電機控制器的功能

1. 它從不同的輸入設備和外圍設備獲取多個輸入，以獲取控制電機的指令，產生控制信號來控制電機。

2. 電機控制器負責精確控制電機的扭矩、速度和方向

3. 電機控制器可以獲取電機的反饋信號，查看電機的運行狀態，并對這些反饋信號進行處理，以進行進一步的控制。

4. 電機控制器執行所有控制電機的軟件程序。

電機控制器示例

電機控制器可以是微控制器、樹莓派等。在所有自動或程序化電機控制系統中，都會使用這些設備。

電機驅動器 VS 電機控制

1. 電機控制器和電機驅動器之間的主要區別在于，電機控制器負責控制電機的速度、扭矩和方向；而電機驅動器負責根據需要為電機提供足夠的電力；

2. 電機控制器可以從不同的輸入設備獲取多個輸入信號并進行處理；電機驅動器不能從多個來源獲取輸入信號，也不能處理任何信號，僅按照電機控制器給出的指令工作；

3. 電機控制器可以接收來自電機的反饋信號，并可以對其進行處理以進行進一步控制；電機驅動器則無法完成這項工作；

4. 電機驅動器可用作電機控制器，僅可以進行基本控制；電機控制器不能用作電機驅動器；

5. 電機驅動器不需要進行任何編程；而電機控制器需要編程才能運行。

電機驅動器與電機控制器的接口

將電機驅動器與電機控制器連接時，電氣規格相互匹配非常重要。

電機控制器要根據你想要的控制類型、輸入的多少以及你要連接的外圍設備來選擇。

電機驅動器要根據電機的類型、電機額定功率、電機端子等來選擇。

電機控制器的輸出和電機驅動器的輸入必須匹配得當。他們應該有相同的通信協議。

一個完整的電機控制系統，是由電機驅動器和電機控制器來構建的，從而實現各種操作和控制。

審核編輯：湯梓紅