Un actuador hidráulico utiliza fluido a presión para generar fuerza. Al introducir fluido en un cilindro, el pistón se mueve. La fuerza puede ser enorme. Los sistemas hidráulicos impulsan excavadoras, topadoras y los brazos gigantes de los robots industriales. También se utilizan en algunos robots humanoides y exoesqueletos donde la alta densidad de fuerza es fundamental.

El sistema básico incluye una bomba, un depósito, válvulas y un cilindro o motor. La bomba presuriza el fluido. Las válvulas lo dirigen hacia un lado u otro del pistón. El fluido empuja el pistón, generando un movimiento lineal. Un motor hidráulico produce el movimiento rotatorio. Las válvulas de alivio de presión evitan la sobrecarga.

Características del actuador hidráulico

• Gran potencia en un formato compacto.
• Respuesta rápida con alta densidad de potencia.
• Las fugas de fluidos y el mantenimiento son problemas comunes.
• Su eficiencia es menor que la de los sistemas eléctricos.
• El control preciso requiere servoválvulas y retroalimentación.

Los sistemas hidráulicos dominan la maquinaria pesada porque ningún otro sistema ofrece la misma potencia. Un cilindro hidráulico del tamaño de un brazo puede levantar un coche. Los motores eléctricos del mismo tamaño no pueden. Sin embargo, los sistemas hidráulicos son engorrosos. Las mangueras tienen fugas. El fluido se calienta. Las bombas son ruidosas. En robótica, se utilizan sistemas hidráulicos donde la densidad de fuerza es fundamental, como en los primeros modelos Atlas y BigDog de Boston Dynamics. Las versiones más recientes han incorporado actuadores eléctricos para un funcionamiento más limpio y una mayor eficiencia. Los sistemas hidráulicos no van a desaparecer, pero comparten protagonismo con alternativas eléctricas que mejoran año tras año.