在機器人系統中使用舵機

2022-12-08 15:41:15

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舵機 (Servo) 是機器人系統中非常常見的執行機構。舵機的實質是一套小型的閉環伺服系統，它接納目標信號，通過驅動內部的直流電機，並通過減速齒輪組，從而調整輸出軸的視點。該輸出視點通過電位器采樣，再由反應操控系統調整其輸出視點與目標值匹配。整個過程構成一個典型的閉環反應操控系統。

舵機的優勢在于結構緊湊、運用方便、價格便宜，但方位精度、負載才能及保持方位的才能有限，適合對操控性能要求不高、體積要求小的場合。而關于高精度、大扭矩、高速的場合則不適用（除極少數高端现有產品外），能夠用交、直流有刷/無刷電機 + 旋轉編碼器的計劃替代。

1、舵機的分類

舵機按內部操控方法分爲：

模仿舵機：內部運用模仿電路（比較器 + 擴大電路）進行閉環操控；

數字舵機：內部運用數字電路（一般爲單片機）進行閉環操控。

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2、依據尺寸和動力特性，舵機也能夠依照以下方法進行分類：

小型航模舵機，一般體積較小且選用塑料齒輪組，如SG90。一般用于攝像頭雲台；

中型舵機，一般運用金屬齒輪，如MG995/MG996。可用于四輪車的方向操控；

大扭力舵機，相同運用金屬齒輪，扭力大于25kg/cm，用于機械臂主要受力關節；

高性能舵機，一般選用霍爾式或增量編碼器進行方位反應，同時選用高精密齒輪，進步轉向穩定性。

3、電源供電

舵機在作業時會產生瞬時大電流，一般峰值電流是保持電流的數倍到數十倍，所以一定要確保電源功率足夠。否則會拉低全體電壓導致操控部分死機或複位。別的一點要注意的當地便是，假如長期遭受堵轉或超出額定負載，不僅會增加電源壓力，還會導致電機燒毀及傳動件損壞，一定要防止。

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