舵机最常见的应用是机器人,机器人完成的各种动作,多是由舵机提供动力。在电子竞赛,机器人比赛中,我们有经常需要使用舵机配合结构件完成一些动作。
六足机器人
舵机实物图:
舵机
舵机是一种位置伺服的驱动器,主要是由外壳、控制电路板、电机、齿轮与位置检测器所构成,电路板上电源线和信号线引出来用来控制。
舵机结构
它工作原理是由接收机或者单片机发出PWM信号给舵机,其内部有一个基准电路,产生周期为20ms,宽度为1.5ms的基准信号,将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较,获得电压差输出。经由电路板上的IC判断转动方向,再驱动电机开始转动,透过减速齿轮将动力传至摆臂,同时由位置检测器送回信号,判断是否已经到达定位。
舵机原理框图
舵机适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。当电机转速一定时,通过级联减速齿轮带动电位器旋转,使得电压差为0,电机停止转动。一般舵机旋转的角度范围是0度到180度。
舵机有很多规格,但所有的舵机都有外接三根线,分别用棕、红、橙三种颜色进行区分,由于舵机品牌不同,颜色也会有所差异,棕色为接地线,红色为电源正极线,橙色为信号线。
舵机管脚信号
舵机的转动的角度是通过调节PWM(脉冲宽度调制)信号的占空比来实现的,标准PWM(脉冲宽度调制)信号的周期固定为20ms(50Hz),理论上脉宽分布应在1ms到2ms之间,但是,事实上脉宽可由0.5ms到2.5ms之间,脉宽和舵机的转角0°~180°相对应。有一点值得注意的地方,由于舵机牌子不同,对于同一信号,不同牌子的舵机旋转的角度也会有所不同。
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