执行器机构是自动化控制系统中的驱动部件，其功能是将控制信号（电、气、液或数字指令）转换为机械运动，实现对设备或系统的控制。作为现代工业、机器人、航空航天等领域的关键执行单元，执行器机构的性能直接影响系统的响应速度、定位精度和可靠性。

一、分类与工作原理

根据动力源差异，执行器主要分为三类：

1. 电动执行器：通过伺服电机/步进电机驱动齿轮组或滚珠丝杠，将电能转化为旋转或直线运动，典型精度达±0.1mm，适用于数控机床、工业机器人等精密场景。

2. 气动执行器：利用压缩空气推动活塞或膜片产生推力，具有响应快（毫秒级）、功率密度高的特点，常用于包装机械、汽车生产线等高速作业环境。

3. 液压执行器：采用高压油液传递能量，可输出数吨级驱动力，广泛应用于工程机械（如挖掘机液压臂）、航空航天舵面控制等大负载场景。

二、组件与技术特征

现代执行器通常包含动力模块（电机/气缸）、传动机构（减速器、联轴器）、位置传感器（编码器、霍尔元件）和控制器（PID算法芯片）。产品集成温度补偿、故障自诊断功能，例如采用磁致伸缩位移传感器可实现0.01μm级分辨率。

三、应用与发展趋势

在智能工厂中，直线执行器配合机器视觉可实现±5μm的精密装配；协作机器人关节采用谐波减速器+无框力矩电机的集成设计，使扭矩密度提升至40Nm/kg。当前发展趋势呈现：

- 智能化：嵌入IoT模块实现远程状态监测（如振动频谱分析）

- 节能化：气动执行器采用压电比例阀降低能耗30%

- 微型化：MEMS工艺制造的微执行器已应用于导管机器人

随着5G通信和边缘计算技术的融合，新一代执行器正突破传统机电界限，向自适应、网络化方向演进，为智能制造提供更的终端执行能力。