액추에이터는 에너지를 운동으로 변환하는 장치입니다. 로봇에서 액추에이터는 근육과 같은 역할을 합니다. 전기 모터, 유압 실린더, 공압 피스톤은 모두 액추에이터의 일종입니다. 액추에이터는 명령 신호를 받아 움직임, 힘 또는 토크를 발생시킵니다.

현대 로봇 공학에서는 전기 액추에이터가 주를 이룹니다. 전기 액추에이터는 깔끔하고 정밀하며 제어가 용이합니다. 브러시리스 DC 모터와 기어박스, 엔코더는 위치 피드백을 제공합니다. 유압 액추에이터는 소형 패키지에서 엄청난 힘을 발생시키기 때문에 굴삭기나 대형 산업용 로봇에 동력을 공급합니다. 공압 액추에이터는 빠르고 저렴하지만 공기가 압축되기 때문에 정밀한 제어가 어렵습니다.

액추에이터의 종류

• 전기 모터: 회전 운동, 정밀성, 일반성.
• 선형 액추에이터: 늘어나고 줄어드는 기능을 하며, 대개 모터로 구동됩니다.
• 유압 실린더: 높은 힘, 유체 동력식.
• 공압 실린더: 빠르고, 가볍고, 압축 가능합니다.
• 형상 기억 합금: 열에 의해 모양이 변하며, 특수 용도로 사용됩니다.

액추에이터를 선택할 때는 힘, 속도, 정밀도, 크기, 비용 사이의 균형을 맞춰야 합니다. 수술 로봇에는 작고 정밀한 전기 모터가 필요하고, 공장 프레스에는 강력한 유압력이 필요하며, 픽앤플레이스 장비에는 속도와 반복성이 요구됩니다. 액추에이터는 소프트웨어 명령이 물리적 동작으로 구현되는 핵심 부품입니다. 액추에이터 선택이 잘못되면 전체 시스템의 성능이 저하되고, 반대로 제대로 선택하면 로봇이 마치 아무런 힘도 들이지 않는 것처럼 자연스럽게 움직입니다.