自動(dòng)運行的設備都是使用某種動(dòng)力。動(dòng)力的來(lái)源機構統稱(chēng)為“執行器”?！皥绦衅鳌庇须妱?dòng)機和發(fā)動(dòng)機、液壓缸等。另外，在運行設備時(shí)，為了確認設備本身或周?chē)臓顟B(tài)而要使用傳感器。這次就機械設計中特別是與運動(dòng)有關(guān)的機械元件即“執行器”和“傳感器”做一下說(shuō)明。

使用最多的執行器 電動(dòng)機

電動(dòng)機是一種代表性的執行器。它是將電能轉化為動(dòng)能的裝置，被用于諸如起重機、吸塵器、電動(dòng)汽車(chē)等多種用途。據說(shuō)世界消耗的電力中大概一半為電動(dòng)機消耗。
電動(dòng)機可根據所使用的電流大致分為兩種。

? DC電動(dòng)機（直流電動(dòng)機）
是以直流電源作為電源的電動(dòng)機。被用于使用干電池驅動(dòng)的玩具、精密儀器等。分為使用電刷來(lái)切換電極的直流電動(dòng)機和不使用電刷的直流電動(dòng)機。

? AC電動(dòng)機（交流電動(dòng)機）
是以交流電源作為電源的電動(dòng)機。有像家庭電源那樣由單相交流來(lái)驅動(dòng)的電動(dòng)機和工廠(chǎng)等所使用的由三相交流電源驅動(dòng)的電動(dòng)機。
在機械設計中選擇電動(dòng)機時(shí)，需要考慮電動(dòng)機的轉速和扭矩。扭矩是電動(dòng)機能夠輸出的力。對電動(dòng)機施以大于容許扭矩的力時(shí)，就會(huì )停止運轉或者無(wú)法正確工作。因此必須計算由齒輪和帶輪等驅動(dòng)裝置施加給電動(dòng)機的力。請參照制造廠(chǎng)家的產(chǎn)品目錄等來(lái)選擇適合的電動(dòng)機。

平移運動(dòng)的執行器

電動(dòng)機和發(fā)動(dòng)機是進(jìn)行旋轉運動(dòng)的執行器，但還有進(jìn)行移動(dòng)（平移運動(dòng)）而非旋轉的執行器。如利用液壓或氣壓膨脹和伸縮的氣缸、電磁執行器、壓電執行器等。

? 液壓缸
將油送入液壓缸或從液壓缸中抽出使活塞運動(dòng)。雖然只能做直線(xiàn)運動(dòng)但能夠輸出非常大的力是其特點(diǎn)。被用于諸如建筑機械、開(kāi)閉圓形建筑屋頂的大型機構。

? 電磁執行器
是鐵芯穿過(guò)線(xiàn)圈、利用線(xiàn)圈通電產(chǎn)生的磁場(chǎng)驅動(dòng)鐵芯的執行器?；驹砼c電池列車(chē)相同。能夠沿著(zhù)線(xiàn)圈進(jìn)行前后運動(dòng)和在線(xiàn)圈內進(jìn)行旋轉運動(dòng)。特點(diǎn)是比液壓或氣壓缸動(dòng)作快，能夠進(jìn)行小步幅動(dòng)作。被用于磁體手和控制閥等。

? 壓電執行器
是一種使用“壓電元件”的執行器，當施加電壓時(shí)會(huì )膨脹和收縮。特點(diǎn)是能夠進(jìn)行非常精密的控制。如用于調節噴墨打印機的油墨噴出量的閥門(mén)和超聲波發(fā)生裝置等。
執行器種類(lèi)繁多，而使執行器動(dòng)作所需要的零件和裝置也各有不同。在進(jìn)行機械設計時(shí)，請了解各自的特點(diǎn)和工作原理等，包括周?chē)牧慵?，進(jìn)行合理的設計。

傳感器

傳感器在日文中稱(chēng)為“感知器”。它“感知”諸如溫度、濕度、振動(dòng)、位移量、壓力和電流等與設備相關(guān)的各種條件，是以數值或信號形式輸出的裝置。在日常生活中最容易理解的應該是溫度計、體溫計、GPS、智能手機和平板電腦的觸摸屏等。
傳感器曾經(jīng)幾乎都是由雙金屬片構成的機械的且簡(jiǎn)單的裝置。但是近年來(lái)，伴隨電子化，小巧且高級的傳感器成為主流。傳感器所能感知的內容也非常廣泛。另外AI的圖像診斷技術(shù)在不斷進(jìn)步，由傳感器進(jìn)行判斷的條件也更高了。
傳感器與螺釘或螺栓那樣的機構機械元件不同，它是在產(chǎn)品陣容和能力方面快速變化的領(lǐng)域。在機械設計中使用傳感器時(shí)，首先要研究哪種傳感器符合要求。

總結
這次就作為設備動(dòng)力之源的“執行器”和幫助設備感知自身和周邊狀態(tài)的“傳感器”進(jìn)行了介紹。兩者都是驅動(dòng)時(shí)所必需的裝置。機械元件有非常多的種類(lèi)，因此請在設計時(shí)參照制造廠(chǎng)家的產(chǎn)品目錄等并根據目的進(jìn)行正確的選擇。