유압 액추에이터는 가압된 유체를 이용하여 힘을 발생시킵니다. 실린더에 유체를 밀어 넣으면 피스톤이 움직입니다. 이때 발생하는 힘은 엄청날 수 있습니다. 유압 시스템은 굴착기, 불도저, 산업용 로봇의 거대한 팔 등에 동력을 공급합니다. 또한 높은 힘 밀도가 중요한 일부 휴머노이드 로봇과 외골격에도 사용됩니다.

기본 시스템은 펌프, 저장 탱크, 밸브 및 실린더 또는 모터로 구성됩니다. 펌프는 유체에 압력을 가하고, 밸브는 유체를 피스톤의 한쪽 또는 다른 쪽으로 보냅니다. 유체가 피스톤을 밀어 직선 운동을 발생시키고, 유압 모터는 회전 운동을 생성합니다. 압력 방출 밸브는 과부하를 방지합니다.

유압 액추에이터 특성

• 컴팩트한 크기에 강력한 성능을 담았습니다.
• 빠른 응답 속도와 높은 출력 밀도.
• 유체 누출 및 유지 보수는 흔히 발생하는 문제입니다.
• 효율성은 전기 시스템보다 낮습니다.
• 정밀한 제어를 위해서는 서보 밸브와 피드백이 필요합니다.

유압 시스템은 다른 어떤 기술도 따라올 수 없는 강력한 힘을 발휘하기 때문에 중장비 분야에서 지배적인 위치를 차지하고 있습니다. 팔뚝만 한 유압 실린더는 자동차를 들어 올릴 수 있지만, 같은 크기의 전기 모터는 그럴 수 없습니다. 하지만 유압 시스템은 여러 가지 단점을 가지고 있습니다. 호스에서 누유가 발생하고, 유체가 과열되며, 펌프 소음이 큽니다. 로봇 공학에서는 보스턴 다이내믹스의 초기 아틀라스(Atlas)와 빅독(BigDog)처럼 힘 밀도가 중요한 경우에 유압 시스템이 사용되었습니다. 최근에는 더욱 깔끔한 작동과 효율성 향상을 위해 전기 액추에이터로 전환되었습니다. 유압 시스템은 앞으로도 계속 사용될 것이지만, 매년 발전하는 전기 시스템과의 경쟁 구도 속에서 중요한 위치를 차지하게 될 것입니다.