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標(biāo)簽 > 舵機(jī)
舵機(jī)是一種位置（角度）伺服的驅(qū)動器，適用于那些需要角度不斷變化并可以保持的控制系統(tǒng)。舵機(jī)是船舶上的一種大甲板機(jī)械。
舵機(jī)是一種位置（角度）伺服的驅(qū)動器，適用于那些需要角度不斷變化并可以保持的控制系統(tǒng)。舵機(jī)是船舶上的一種大甲板機(jī)械。
舵機(jī)主要是由外殼、電路板、驅(qū)動馬達(dá)、減速器與位置檢測元件所構(gòu)成。其工作原理是由接收機(jī)發(fā)出訊號給舵機(jī)，經(jīng)由電路板上的 IC驅(qū)動無核心馬達(dá)開始轉(zhuǎn)動，透過減速齒輪將動力傳至擺臂，同時由位置檢測器送回訊號，判斷是否已經(jīng)到達(dá)定位。位置檢測器其實(shí)就是可變電阻，當(dāng)舵機(jī)轉(zhuǎn)動時電阻值也會隨之改變，藉由檢測電阻值便可知轉(zhuǎn)動的角度。一般的伺服馬達(dá)是將細(xì)銅線纏繞在三極轉(zhuǎn)子上，當(dāng)電流流經(jīng)線圈時便會產(chǎn)生磁場，與轉(zhuǎn)子外圍的磁鐵產(chǎn)生排斥作用，進(jìn)而產(chǎn)生轉(zhuǎn)動的作用力。依據(jù)物理學(xué)原理，物體的轉(zhuǎn)動慣量與質(zhì)量成正比，因此要轉(zhuǎn)動質(zhì)量愈大的物體，所需的作用力也愈大。舵機(jī)為求轉(zhuǎn)速快、耗電小，于是將細(xì)銅線纏繞成極薄的中空圓柱體，形成一個重量極輕的無極中空轉(zhuǎn)子，并將磁鐵置於圓柱體內(nèi)，這就是空心杯馬達(dá)。
舵機(jī)是一種位置（角度）伺服的驅(qū)動器，適用于那些需要角度不斷變化并可以保持的控制系統(tǒng)。舵機(jī)是船舶上的一種大甲板機(jī)械。
舵機(jī)的大小由外舾裝按照船級社的規(guī)范決定，選型時主要考慮扭矩大小。如何審慎地選擇經(jīng)濟(jì)且合乎需求的舵機(jī)，也是一門不可輕忽的學(xué)問。
構(gòu)造
舵機(jī)主要是由外殼、電路板、驅(qū)動馬達(dá)、減速器與位置檢測元件所構(gòu)成。其工作原理是由接收機(jī)發(fā)出訊號給舵機(jī)，經(jīng)由電路板上的 IC驅(qū)動無核心馬達(dá)開始轉(zhuǎn)動，透過減速齒輪將動力傳至擺臂，同時由位置檢測器送回訊號，判斷是否已經(jīng)到達(dá)定位。位置檢測器其實(shí)就是可變電阻，當(dāng)舵機(jī)轉(zhuǎn)動時電阻值也會隨之改變，藉由檢測電阻值便可知轉(zhuǎn)動的角度。一般的伺服馬達(dá)是將細(xì)銅線纏繞在三極轉(zhuǎn)子上，當(dāng)電流流經(jīng)線圈時便會產(chǎn)生磁場，與轉(zhuǎn)子外圍的磁鐵產(chǎn)生排斥作用，進(jìn)而產(chǎn)生轉(zhuǎn)動的作用力。依據(jù)物理學(xué)原理，物體的轉(zhuǎn)動慣量與質(zhì)量成正比，因此要轉(zhuǎn)動質(zhì)量愈大的物體，所需的作用力也愈大。舵機(jī)為求轉(zhuǎn)速快、耗電小，于是將細(xì)銅線纏繞成極薄的中空圓柱體，形成一個重量極輕的無極中空轉(zhuǎn)子，并將磁鐵置於圓柱體內(nèi)，這就是空心杯馬達(dá)。
為了適合不同的工作環(huán)境，有防水及防塵設(shè)計(jì)的舵機(jī)；并且因應(yīng)不同的負(fù)載需求，舵機(jī)的齒輪有塑膠及金屬之區(qū)分，金屬齒輪的舵機(jī)一般皆為大扭力及高速型，具有齒輪不會因負(fù)載過大而崩牙的優(yōu)點(diǎn)。較高級的舵機(jī)會裝置滾珠軸承，使得轉(zhuǎn)動時能更輕快精準(zhǔn)。滾珠軸承有一顆及二顆的區(qū)別，當(dāng)然是二顆的比較好。目前新推出的 FET 舵機(jī)，主要是采用 FET（Field Effect Transistor）場效電晶體。FET 具有內(nèi)阻低的優(yōu)點(diǎn)，因此電流損耗比一般電晶體少。
為何國內(nèi)的舵機(jī)做不到dynamixel的水準(zhǔn)
個人覺得這個不是產(chǎn)品本身的問題，而是產(chǎn)品與制造流水線上下銜接的供應(yīng)鏈有關(guān)。
現(xiàn)在說說舵機(jī)這個小東西，在古時候，哦不，在零幾年的時候，是用（zong）于（suo）航（zhou）模（zhi）。
轉(zhuǎn)眼就那么幾年，人工智能火了，機(jī)器人是人工智能的產(chǎn)物，與之相關(guān)的就是智能家居，無人機(jī)，無人駕駛，==。而舵機(jī)可以說是機(jī)器人（會動的）必備零配件，也是比重占的很大的一部分。我們講機(jī)器人是關(guān)節(jié)要動，指令要執(zhí)行。動不可能用齒輪那么復(fù)雜的進(jìn)行上下連接，而舵機(jī)恰巧可以解決這個問題。因?yàn)槎鏅C(jī)屬于集成化的模塊。內(nèi)置了電機(jī)，傳感器，減速箱，微控制板等等?？赡芤院筮€有其他的植入。
但是目前來說，機(jī)器人火，勢必會帶動舵機(jī)的改革。
目前，國內(nèi)舵機(jī)還停留在傳統(tǒng)的航模思維里（沒錯吧）。某寶一搜就是什么 銀燕，春天，K-power，JX.。。用途呢？航模、、車模、、就連打“機(jī)器人舵機(jī)”出來的也只是“冠名”而已。因?yàn)楦揪蜎]有去變革過。還是普通的PWM，普通的數(shù)碼，普通的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
既然談到結(jié)構(gòu)，我就來說說，
舵機(jī)的結(jié)構(gòu)包含：電機(jī)，牙箱，控制板，傳感器和外殼五大塊。
電機(jī)有碳刷鐵芯，空心杯，無刷電機(jī)，等等，當(dāng)然其中還分什么強(qiáng)磁，弱磁，成本不同，性能差別也大。當(dāng)然等級越高越精密的就越好。這個在舵機(jī)中的性能起決定作用。
牙箱，包含齒輪和齒輪軸，精度超高的齒輪，咬合程度高，精度高，舵機(jī)虛偽就小。齒輪與齒輪軸的縫隙越小，越精密，壽命越長。齒輪的材料這個也是重中之重，國內(nèi)的齒輪制造加工儀器確實(shí)不咋地。齒輪有塑料、銅齒、鋼齒、還有什么鍍鈦鋁等等。就連塑料也因?yàn)榭s水性的原因，不好制作呀，要老師傅老司機(jī)才能做出好的齒輪。有些不良商家為了降成本，就把齒輪換成成本低的粉末齒之類的。用的人都說不好。。
先說傳感器，航模無非就是定位器，現(xiàn)在的電位器最大角度可以做到300°?，F(xiàn)在還有磁編碼傳感器，這種就更高端了，一般舵機(jī)在500RMB以上可能才會用到。精度高，天生就是高富帥。
外殼：中低端，塑料外殼，塑鋼，纖維等等。沒什么好說的，中高端，鋁殼，散熱性能好，目前也是高端產(chǎn)品都必須配備的。不是顏值高，而是舵機(jī)屬于模塊，運(yùn)作起來會發(fā)熱，加之，造價高的舵機(jī)，一般扭力大，需要高強(qiáng)度的外殼才能固定齒輪軸，不然容易崩了。所以外殼有3個好處，1、堅(jiān)固，耐屮屮；2、散熱性能好，持續(xù)性長；3、顏值高。
最后來說說微型控制板，抱歉我不說某寶和國內(nèi)市面上的pwm的。因?yàn)槟切┌寰湍敲磶准以俟膳膳膹?fù)制克隆。我要說的是串行總線的控制板。這個可是好東西。我切/
采用串口總線智能舵機(jī)的好處有：串口舵機(jī)實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人布線結(jié)構(gòu)美觀，占用端口少，控制更精準(zhǔn)，能反饋位置、溫度、負(fù)載、速度、電壓、電流等數(shù)據(jù)。反饋代表什么，代表機(jī)器人有效應(yīng)器。扎你一下手指，你會疼，疼就會收手。而這個反饋，能知道你負(fù)載大不大，大了話會不會發(fā)熱，累不累。太重怎么辦，卸載力。停止執(zhí)行，保護(hù)自身?？梢哉f是人工智能下，舵機(jī)的革新產(chǎn)物。
當(dāng)然涉及到這些參數(shù)的反饋，后續(xù)需要大量的算法運(yùn)算。雖然國內(nèi)（我只說國內(nèi)）2015年之前有幾家做的是串行總線舵機(jī)，但都不成熟，算法不咋地，價格也就便宜。本人做的是機(jī)器人系統(tǒng)搭建平臺。今天這里就只談舵機(jī)這塊。我下南方考察過多家舵機(jī)廠商，想要做好機(jī)器人的串行總線智能舵機(jī)，對于他們來說，太難了。因?yàn)槎鏅C(jī)廠商幾年來一直都是只出結(jié)構(gòu)。就是設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)，然后購買控制板，安上就出廠。所以沒有電子這塊的經(jīng)驗(yàn)。后來，我去了龍崗那有家飛特舵機(jī)廠，拜訪了解之后簡直讓我欣喜若狂。一直沒在行業(yè)聽過他們的品牌（FEETECH）。一開始以為不雜地。后來得知他們的舵機(jī)都是做出口的。尤其是美國，知名度還是很高的。今年2016年才開始做國內(nèi)市場，他們的串行總線舵機(jī)研發(fā)已經(jīng)有5年之久，并且配套的舵機(jī)方案?？梢哉f是我見過國內(nèi)的舵機(jī)廠商產(chǎn)品最優(yōu)秀的一家了。這里就點(diǎn)到為止。不難被大伙說幫他們打廣告就不好了。我想說的是有些小廠家其實(shí)并不差。知名度雖然沒有那些做十幾年之久的廠家有名氣，但好東西就是該分享是吧。
現(xiàn)在說說，舵機(jī)為什么市場上找不到高性價比的國產(chǎn)小型機(jī)器人舵機(jī)。因?yàn)閲鴥?nèi)加工工藝和儀器不發(fā)達(dá)。精度不高。許多高精度的齒輪需要從臺灣或者國外進(jìn)口。小的電機(jī)也是要進(jìn)口。像mamiki這些小東西那是貴呀。這些勢必會加重舵機(jī)是成本。但總比單獨(dú)購買進(jìn)口舵機(jī)還是來得劃算一些。所以國產(chǎn)舵機(jī)想要革新，不單單從結(jié)構(gòu)上下功夫，還要從電子，算法，精度，等各個窗口突破。
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