В наиболее распространенных системах с приводом от двигателя двигатель соединен с перемещаемым грузом с помощью механического передаточного элемента — ремня, цепи, реечной передачи, шарика или ходового винта или даже просто коробки передач. Но некоторые системы линейного и вращательного перемещения отказываются от механических передаточных элементов и передают нагрузку непосредственно на двигатель. Они называются системами прямого привода.

Существует несколько типов систем линейного и поворотного прямого привода, начиная отлинейные двигателиимоментные двигателикзвуковые катушкии некоторые пьезодвигатель дизайны. Линейные двигатели и моментные двигатели, пожалуй, являются наиболее распространенными типами, используемыми во всем — от упаковочного и сборочного оборудования до станков и шестиосевых роботов, где ключевыми преимуществами являются высокое ускорение и компактный форм-фактор. Для нанопозиционирования или осциллирующих применений с малым ходом принцип прямого привода двигателей с звуковыми катушками и некоторых конструкций пьезодвигателей, таких как гибочные и ультразвуковые версии, обеспечивает чрезвычайно высокую жесткость и превосходную точность позиционирования.

В дополнение к преимуществам, присущим каждой конкретной технологии, все системы прямого привода обладают рядом общих характеристик.Во-первых, устранение механических компонентов трансмиссии означает отсутствие люфтов, заводных моментов или податливости в системе, что значительно повышает жесткость. А лучшая жесткость означает повышенную точность позиционирования и повторяемость, а также снижение резонанса — так что сервоуправление может быть настроено с более высоким коэффициентом усиления. Системы прямого привода также могут выдерживать более высокие соотношение нагрузки и инерции двигателя, не ставя под угрозу способность двигателя управлять нагрузкой.

Системы прямого привода также выигрывают от меньшего трения, чем системы, использующие механические компоненты трансмиссии, поэтому требования к крутящему моменту или усилию ниже. Также снижается тепловыделение, что означает меньшие потери мощности между двигателем и нагрузкой, что повышает эффективность системы.

Хотя трение обычно рассматривается как нежелательный эффект относительного перемещения между двумя компонентами, пониженное трение, присущее прямым приводам, может быть недостатком в некоторых областях применения. Например, при прямом приводе сопротивление обратному движению очень невелико, поэтому система линейного прямого привода, используемая в вертикальном положении, потребует внешнего тормоза или других мер, таких как противовес, для предотвращения падения груза при потере мощности.

Трение и податливость, присущие компонентам механической трансмиссии, также могут обеспечивать демпфирование колебаний, в то время как системы прямого привода обычно обеспечивают меньшее демпфирование этих эффектов, что может означать увеличение время установления.

Устранение механических компонентов трансмиссии также имеет преимущество в снижении инерционности системы. В некоторых областях применения — например, там, где высокие силы тяги требуют шарико—винтового привода большого диаметра, — меньшая инерция позволяет использовать двигатель меньшего размера. А система с меньшей инерцией может ускоряться и замедляться быстрее, что облегчает достижение высокодинамичных перемещений и более быстрых остановок, что может быть особенно полезно в тех случаях, когда нагрузка может представлять опасность для другого оборудования или персонала.

Системы прямого привода также имеют преимущества по сравнению с традиционными системами с точки зрения технического обслуживания и срока службы. Во-первых, при меньшем количестве изнашиваемых компонентов потребность в смазке сводится к минимуму, а запасы запасных частей оптимизируются. А устранение механических компонентов, которые могут подвергаться преждевременному износу или выходу из строя, означает, что системы прямого привода часто могут иметь более длительный срок службы, чем системы, использующие ремни, шариковые винты или другие компоненты механической трансмиссии.