Un actuador es esencialmente un mecanismo que activa un dispositivo mecánico. Los diferentes tipos de diseño de actuador incluyen rueda y eje, neumático, hidráulico, solenoide, tornillo y manual. La elección de un diseño de actuador generalmente requiere considerar el costo, el propósito, los objetivos a largo plazo y la resistencia mecánica y cómo esos factores interactúan con la tarea que se está realizando. Muchas veces, varios actuadores pueden funcionar en una situación determinada, por lo que la optimización del rendimiento puede convertirse en una preocupación principal.
Los diseños de actuador de rueda y eje se utilizan con mayor frecuencia cuando las fuerzas de rotación y las fuerzas lineales deben ser intercambiables. En estos actuadores, girar una rueda normalmente transfiere el movimiento radial al movimiento lineal para cambiar el estado de los sistemas de actuadores. De manera similar, el movimiento lineal también se puede transferir a un movimiento radial con estos diseños, lo que a menudo es útil en sistemas complejos o en los que involucran motores.
Los actuadores neumáticos a menudo se prefieren debido a su bajo costo y diseño simple. Estos actuadores utilizan aire presurizado para crear las fuerzas necesarias y activar el mecanismo. A menudo utilizados para aplicaciones industriales, estos diseños generalmente dependen de algún tipo de fuente de alimentación externa para proporcionar la cantidad correcta de aire presurizado.
Los diseños de actuadores hidráulicos son bastante similares, pero utilizan fluidos hidráulicos para crear las presiones deseadas. A menudo, estos pueden crear grandes cantidades de fuerza en espacios relativamente pequeños, pero pueden estar limitados en su rango de movimiento o capacidad de fuerza. En el diseño más básico, el fluido hidráulico se bombea a un extremo de una cámara, lo que obliga al actuador a una posición activada. A medida que se libera ese fluido, se alivia la fuerza y el actuador vuelve a su estado natural.
Los actuadores de solenoide utilizan fuerzas electromagnéticas para activar dispositivos mecánicos. En estos, los solenoides se utilizan típicamente para crear electroimanes que ejercen fuerzas magnéticas en una configuración de válvula y resorte mecánico. Cuando se aplican las fuerzas magnéticas, estos actuadores se activan y, cuando las fuerzas magnéticas se detienen, las fuerzas se liberan.
Los diseños de actuadores de tornillo se basan en las características de los tornillos de máquina simples para producir la fuerza deseada. A medida que se gira el tornillo, puede ejercer o liberar fuerza sobre el mecanismo interno. Una ventaja de estos diseños de actuadores es que se pueden utilizar para activar parcialmente un mecanismo en función de requisitos particulares.
Los actuadores manuales tienden a ser más simples porque se controlan a mano. En teoría, cualquiera de los diseños de actuador anteriores se puede controlar manualmente, como un actuador de tornillo o un actuador de rueda y eje. Estos diseños de actuadores suelen ser mejores en situaciones en las que se debe ejercer una fuerza mínima o cuando esas fuerzas pueden ser controladas de manera óptima por operadores humanos.