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2.1.1 舵机及其工作原理

《机器人构建实战》本书是“卓越之星”的姊妹篇,是在机器人设计制造领域的两个不同平台,是一本基础的介绍机器人设计与搭建的指南,能够帮助更多的人了解机器人的设计、搭建、编程、控制等关键环节,为读者提供更加丰富的设计思路和实践创意。 本节为大家介绍舵机及其工作原理。

作者:丘柳东/王牛/李瑞峰/陈阳来源:人民邮电出版社|2018-01-12 20:42

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第2章 CDS5516数字舵机调试与参数设置

学习目的

了解舵机的工作原理和运动特点,掌握舵机的调试与参数设置,为后续的机器人设计与制作打下基础。

任务要求

① 了解舵机的工作原理和运动特点。

② 能够正确对调试器进行硬件连线与设置。

③ 能够利用舵机专用软件测试舵机和进行参数设置。

2.1 舵机的基础知识

2.1.1 舵机及其工作原理

舵机主要用来控制转向,在船舶、飞机、航模等场合有着广泛的应用,如图2.1所示。机器人技术的兴起,足式和复合型运动机构运来越多地出现在机器人上,而这些机构都是舵机大展拳脚的地方。

除了外壳,舵机的核心组成部分(见图2.2)包括直流电动机、减速齿轮(组)、角度传感器和控制电路,这4个部分使舵机成为一个带有角度反馈的自动控制系统。

其工作流程如图2.3所示,具体如下。

① 控制电路接收外部角度控制信号,判断直流电动机的转动方向。

② 驱动直流电动机转动,通过减速齿轮组将动力传至舵机摆臂。

③ 角度传感器检测当前角度信息并反馈给控制电路。

④ 判断是否已经到达指定角度,如果到达停止转动,否则继续转动。

舵机与普通直流电动机的区别如下。

转动范围不同:舵机在一定角度范围内运动,而直流电动机则是360°范围内转动。

反馈有无不同:普通直流电机无法反馈转动的角度信息,需要加装检测模块,舵机由于集成了角度传感器,能够反馈角度信息。

应用场合不同:普通直流电机一般是做动力用,主要是对转动的速度进行控制,舵机用于精确的角度控制,到达指定角度后会停止。


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