谈谈舵机

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舵机最早出现于航模运动中，它是遥控模型用于控制动作的动力源。玩过遥控模型的朋友都知道舵机长什么模样，为了适用于各种模型，舵机发展出各种类型和大小的型号。舵机可以看成是一个封装了电机、 控制及反馈系统的动力机械组。它使用简单、动力强劲，能按照信号的要求精确地控制电机轴的位移角度，通常也被人们用于制作小型机器人、玩具并用于设备动作的动力源等。

下图所示是一款风靡世界的小形遥控机器人玩具I-SOBOT，看起来很像电影中的“变形金刚”，动作简直酷毙了！它使用了多达十几个微型舵机，使各关节能轻松运转，以模仿人类的各种基本动作。

舵机的分类很多，按模型类型可以分为航模、车模以及船模用的

航模用舵机要求速度快、精度高，而车、船模用的 一般要求具有扭力大和具有防水性的按减速齿轮可以分为金属齿和塑料齿，使用金属齿具有扭力大、寿命长、价格高的特点。按控制电路可以分为模拟舵机（也成标准舵机）和数字舵机，数字舵机有反应速度更快、无反应区范围小、精度更高等新特性。舵机的规格型号则主要是以转矩和速度来分类舵机是由外壳、电机、减速齿轮组、传感器、控制电路和接口线缆组成的伺服系统，其结构如下图所示舵机的电机有用普通小型直流电机的，也有用无刷电机的。使用无刷电机的舵机有稳定性强、寿命更长、精度更高、扭力更大等特点当信号接口收到信号后，控制电路对信号作出计算和反应，驱动电机运转，电机带动舵机输出轴输出力矩，同时也会带动电位器。对于舵机来说，这个电位器就是位置传感器，它的当前阻值代表着电机轴所处的位置。电机转动时电位器的阻值也发生变化，控制电路读取电位器的阻值，并与计算出来的值进行对比，其阻值不是计算值时，电机继续转动。当转到信号要求位置时，电路控制电机停止运转，完成一个信号所要求的动作。

当电机轴受到外力发生偏转时，舵机会通过电位器感知到位置偏移，启动电机进行校正。从舵机原理的基本流程图可以看出，它是一种闭环的控制系统。闭环控制是根据控制对象的输出反馈来进行校正的控制方式，它是在测量出实际与计划发生偏差时，按定额或标准来进行纠正的。闭环控制根据输出量变化取出控制信号作为比较量，反馈给输入端，控制输入量。舵机正是利用这个原理，用电机及齿轮组输出，并利用随之产生的电位器阻值变化量作为反馈量，控制电机是继续运转还是停止。市场上的舵机有塑料齿、金属齿或者微型、标准尺寸、大尺寸等区分，也有按其重量来区分的，比如2.5g、3.7g、 4.4g、7g、9g等，通常重量越大，体积和扭力也越大。一般金属齿的扭力会比普通塑料齿要大很多。对于模拟和数字舵机的选择要根据实际需求而定。如果要求高精度、高性能，自然是选用数字舵机为佳。一般舵机的标称反应速度常见的有0.22s/60°、 0.18s/60°，好一点的舵机的标称反应速度有0.12s/60°等。这个数值是表示输出轴转过60°时需要的时间值，数值小反应就快。生产舵机的厂商有很多，价格、性能和质量也各不相同，常见的知名厂商有Ftaba、Hitec、Airtronice、辉盛、银燕、MKS等。

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