舵机的工作原理:舵机的伺服系统由可变宽度的脉冲来进行控制,控制线是用来传送脉冲的。脉冲的参数有最小值、最大值和频率。基准信号定义的位置为中间位置。舵机有最大转动角度,不同舵机的最大转动角度可能不相同。
转动角度是由来自控制线的持续的脉冲所产生。这种控制方法叫做脉冲调制。脉冲的长短决定舵机转动多大角度。当控制系统发出指令,使舵机移动到某一位置,并使其保持此角度,这时外力的影响不会使其角度产生变化。
在表壳背面,有个数字是M开头的,就是它的型号编号,然后可以去美度的网上查到这块表的具体信息。
舵机工作原理
1、概述 舵机最早出现在航模运动中。在航空模型中,飞行机的飞行姿态是通过调节发动机和各个控制舵面来实现的。举个简单的四通飞机来说,飞机上有以下几个地方需要控制: 1.发动机进气量,来控制发动机的拉力(或推力); 2.副翼舵面(安装在飞机机翼后缘),用来控制飞机的横滚运动; 3.水平尾舵面,用来控制飞机的俯仰角; 4.垂直尾舵面,用来控制飞机的偏航角; 遥控器有四个通道,分别对应四个舵机,而舵机又通过连杆等传动元件带动舵面的转动,从而改变飞机的运动状态。舵机因此得名:控制舵面的伺服电机。 不仅在航模飞机中,在其他的模型运动中都可以看到它的应用:船模上用来控制尾舵,车模中用来转向等等。由此可见,凡是需要操作性动作时都可以用舵机来实现。
2、结构和控制 一般来讲,舵机主要由以下几个部分组成, 舵盘、减速齿轮组、位置反馈电位计5k、直流电机、控制电路板等。 工作原理:控制电路板接受来自信号线的控制信号(具体信号待会再讲),控制电机转动,电机带动一系列齿轮组,减速后传动至输出舵盘。舵机的输出轴和位置反馈电位计是相连的,舵盘转动的同时,带动位置反馈电位计,电位计将输出一个电压信号到控制电路板,进行反馈,然后控制电路板根据所在位置决定电机的转动方向和速度,从而达到目标停止。 舵机的基本结构是这样,但实现起来有很多种。例如电机就有有刷和无刷之分,齿轮有塑料和金属之分,输出轴有滑动和滚动之分,壳体有塑料和铝合金之分,速度有快速和慢速之分,体积有大中小三种之分等等,组合不同,价格也千差万别。例如,其中小舵机一般称作微舵,同种材料的条件下是中型的一倍多,金属齿轮是塑料齿轮的一倍多。需要根据需要选用不同类型。 舵机的输入线共有三条,红色中间,是电源线,一边黑色的是地线,这辆根线给舵机提供最基本的能源保证,主要是电机的转动消耗。电源有两种规格,一是4.8V,一是6.0V,分别对应不同的转矩标准,即输出力矩不同,6.0V对应的要大一些,具体看应用条件;另外一根线是控制信号线,Futaba的一般为白色,JR的一般为桔黄色。另外要注意一点,SANWA的某些型号的舵机引线电源线在边上而不是中间,需要辨认。但记住红色为电源,黑色为地线,一般不会搞错。 舵机的控制信号为周期是20ms的脉宽调制(PWM)信号,其中脉冲宽度从0.5ms-2.5ms,相对应舵盘的位置为0-180度,呈线性变化。也就是说,给它提供一定的脉宽,它的输出轴就会保持在一个相对应的角度上,无论外界转矩怎样改变,直到给它提供一个另外宽度的脉冲信号,它才会改变输出角度到新的对应的位置上。舵机内部有一个基准电路,产生周期20ms,宽度1.5ms的基准信号,有一个比较器,将外加信号与基准信号相比较,判断出方向和大小,从而产生电机的转动信号。由此可见,舵机是一种位置伺服的驱动器,转动范围不能超过180度,适用于那些需要角度不断变化并可以保持的驱动当中。比方说机器人的关节、飞机的舵面等。 常见的舵机厂家有:日本的Futaba、JR、SANWA等,国产的有北京的新幻想、吉林的振华等。现举Futaba S3003来介绍相关参数,以供大家设计时选用。之所以用3003是因为这个型号是市场上最常见的,也是价格相对较便宜的一种(以下数据摘自Futaba产品手册)。 尺 寸(Dimensions): 40.4×19.8×36.0 mm 重 量(Weight): 37.2 g 工作速度(Operating speed):0.23 sec/60°(4.8V) 0.19 sec/60°(6.0V) 输出力矩(Output
舵机现在有很多种,传统的PWM舵机和总线舵机,这里不建议使用PWM舵机,原因如下:
1、PWM是航模上使用的最多的一种角度转动模块,优点是瞬间能够完成角度变化,瞬间就要求爆发力好,堵转能力强,不强调寿命和持续力(所以舵机的规格书里明确了是堵转扭矩而不是额定扭矩)。而机械臂是讲究过程与结果,即运动过程受力和最终到达的结果是否吻合。
2、精度差,PWM舵机只要求初始位置到目标位置的转动,哪怕执行的位置到目标位置有一定的误差,基本无碍。但作为机械臂的关节配件,精度要求就很高,这会影响到机械臂的末端应用。当然也有结构精度高的舵机。
3、PWM舵机基本是航模的控制方式,如果用它做机械臂,每个舵机需要连接到主板,发脉冲控制。线多复杂易出问题难排查。
4、寿命会是一个很难处理的问题。有人买了舵机后,刚开始调试很精确,很有力,到后面因负载时间长了,齿轮之间产生虚位,舵机电流增大,发热,消磁扭力变小,到后面基本上出现虚位增大,齿轮变形崩齿等情况。
这里推荐总线舵机。总线舵机是舵机衍生出来的一种非应用于航模领域而更多的是应用于其他领域的一种另类舵机。国外有较好的有韩国的dynamixel,SBUS,国内总线舵机没几家研究的时间长,研究的精的,当然做的比较出色的也是有的。如深圳厂家飞特(FEETECH)舵机,他们家总线舵机研究也有八九个年头了,目前我设备上使用效果不错,为了能够回答全面,特意又学习了一下。下面我说下推荐他家总线舵机的几点原因:
1、总线舵机因使用的范围更广,对结构硬件要求很高,需要使用较强硬的外壳如CNC切割的铝金属,需要使用强度更高的金属齿如钢齿,需要有经验的结构工程师设计齿轮组合,确保同心度,转速比合理,除了结构硬件要求高之外,还有控制方面。
2、控制方面,总线舵机采用串口的形式发送指令,使舵机按照既定的速度目标位置执行工作。总线舵机可以串联控制,就是说一个舵机串一个舵机,最后接到控制板。每个舵机有分配ID,类似身份标识,只有接收到对应的ID号和指令,才会做出执行。如发送的是ID:1的指令,标识为ID:1的舵机才会响应并做出执行指令。当然总线舵机如果只是简单的接收指令并执行的话,就没有推荐的意义了。
3、总线舵机是具备闭环反馈功能的,其内置的控制板聚集了电压、速度、温度、位置、电流、负载的传感器。这些数据可以实时反馈给控制板做监测,当扭力超过设定的百分比或者输入的电压超过了多少V或者温度超过多少度或者电流超过多少A时,舵机将采取设定的方式停止运行或者卸力等待。所有的参数均可在上位机做出相应的设定。除此之外,舵机还可以对运行的角度,波特率,工作模式(如电机模式,连续旋转的)进行设置。
4、舵机还有一个非常关键的地方就是精度,再次强调。普通的舵机可能依然采用传统的电位器传感,采用1024步算法。电位器角度有限,目前电位器最大角度是320度,除去两端存在的不灵敏区,实际也只有300度。也就是300度分成1024步控制。精度仅为0.29,这还不算结构,虚位等因素产生的精度误差。而高端的舵机采用的磁编码的传感方式进行控制,可以360度控制,配合更强大的算法,可以实现360度4096步进行控制,精度提升至0.088。当然高端的选材也必定选用高端的结构件,全钢齿,铝金属外壳等等。这些组合能够让舵机提升很大的档次。从精度、扭力、声音、散热、运行顺畅度等各个层面上都有质的提升。
你用舵机速度去换算就能知道了,如果实际运转跟你算出来的差异很大,只能说舵机虚标了速度参数,欧兹舵机为您解答,希望能帮到你。比如说舵机0.2秒60°,转一圈时间就是0.2*6=1.2秒,那它的转速就是60/1.2=50RPM。
T是tooth牙齿的意思,当然就是25颗齿,通常直径有φ6和φ8
标准舵机的输出轴的齿数有以下三种:25T(FUTABA品牌的舵机),24T (HITEC品牌的舵机),23T (JR品牌的舵机)。这个参数主要⽤来匹配舵臂的,因为常规舵臂的齿数也是:25T
exp,高等数学里以自然常数e为底的指数函数,全称Exponential(指数曲线)。EXP也只有一个设定值,同时作用于两端并且双向对称,但是这个参数是不会改变(舵机)最大行程,它的作用是将原先的遥杆与舵量的直线关系转换为指数曲线的关系,改变遥杆在中点至上下1/2位置内与1/2到上下顶端的舵量敏感度。EXP功能一般合用D/R开关切换不同的参数值。
1.
气流原因,造成副翼舵面受力过大。
2.
操纵系统传动部件阻力过大,包括系统的钢索、滑轮、驾驶杆转动机构、舵面转动机构、舵机安装架上的钢索卷盘等。
3.
自驾舵机故障,驱动力不足。
4.
飞行指引计算机故障,发送到舵机的参数不正确,导致舵机没有产生足够的驱动力
EXP120114是指截止日期为2012年1月14号。EXP是指使用期限,即Expiry date(Exp date)例如,"EXP 03/08" 就是截止日期是:2008年3月。exp,高等数学里以自然常数e为底的指数函数,它又是航模名词,全称Exponential(指数曲线)。在医药说明中,EXP是指使用期限,即Expiry date(Exp date) 。除此之外,EXP(Expedition) 是世界著名项目管理软件供应商美国Primavera公司的主要产品之一,是国际规范的施工管理和合同及建设信息管理软件。
exp还指行业软件的高级专家版,在灵活性和功能上比专业版(pro)更加强大,也更加复杂。2、航模名词EXP全称Exponential(指数曲线),EXP也只有一个设定值,同时作用于两端并且双向对称,但是这个参数是不会改变(舵机)最大行程,它的作用是将原先的遥杆与舵量的直线关系转换为指数曲线的关系,改变遥杆在中点至上下1/2位置内与1/2到上下顶端的舵量敏感度。EXP功能一般合用D/R开关切换不同的参数值。
3、化学剂一种化学杂交剂,主要成分磺酰脲类化合物,作用靶标是植物的乙酰乳酸合成酶(acetolactate synthase,ALS),通过抑制酶活性,阻止支链氨基酸缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的合成。参考资料:
你注意一下电调电压,有些高压版本会提供6V输出,某些舵机吃不消再就是舵面如果需要的力比较大的话,换大舵机,小舵机带不动会烧掉的比方说副翼舵机,如果用一个舵机去控制两个舵面,单9g舵机很吃力的,可以换成两个9g舵机Y线连接,或者改17g舵机我自己装飞机的习惯是,最后一步再上舵机臂,因为舵机没归中,到时候还得调,很麻烦,不如拉杆什么的都搞完了最后装 最后要说的就是舵量,舵机臂上不是有很多孔么,舵角也是,根据你需要的舵量去选择孔位,建议新手的舵量可以小一些,不容易打舵打多了
航模舵机行程调整方法是遥控带可调整功能的才能设置舵机行程。遥控内控制舵机行程某些侧板,进入此选项就可以分别调整左右最大行程量了。舵机以及舵机的安装方式的组合可以使连杆和舵机保证近乎完美的垂直,但有很多情况,达不到这种要求。
很简单的一个例子,某侧板加某舵机,如果舵机安装在侧板内侧,可以保证垂直,但是,大家都知道,安装在侧板内侧增加了不是一点点的工作量。