舵機(jī)（英文叫Servo）它由直流電機(jī)、減速齒輪組、傳感器和控制電路組成的一套自動控制系統(tǒng)。通過發(fā)送信號，指定輸出軸旋轉(zhuǎn)角度。舵機(jī)一般而言都有最大旋轉(zhuǎn)角度（比如180度。）與普通直流電機(jī)的區(qū)別主要在，直流電機(jī)是一圈圈轉(zhuǎn)動的，舵機(jī)只能在一定角度內(nèi)轉(zhuǎn)動，不能一圈圈轉(zhuǎn)（數(shù)字舵機(jī)可以在舵機(jī)模式和電機(jī)模式中切換，沒有這個(gè)問題）。普通直流電機(jī)無法反饋轉(zhuǎn)動的角度信息，而舵機(jī)可以。用途也不同，普通直流電機(jī)一般是整圈轉(zhuǎn)動做動力用，舵機(jī)是控制某物體轉(zhuǎn)動一定角度用（比如機(jī)器人的關(guān)節(jié)）。

本文首先介紹了舵機(jī)構(gòu)造，其次介紹了舵機(jī)信號線怎么區(qū)分以及它的作用，最后介紹了舵機(jī)的規(guī)格和選型，具體的跟隨小編來詳細(xì)的了解下。

舵機(jī)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(shí)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(shí)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(shí)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(gè)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(shí)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。

舵機(jī)信號線怎么區(qū)分

信號線接單片機(jī)I/0 口，由于舵機(jī)內(nèi)部有驅(qū)動電路，所以可以直接用普通的單片機(jī)I/0 口直接控制;

電源正極，接輸入電源的正極;

地線，接輸入電源的負(fù)極;

備注：如果控制部分和電源部分是分開的，兩者一定要共地。

舵機(jī)的信號線有什么用

舵機(jī)都是用信號線的顏色來區(qū)分功能的，中間的紅色線是電源正極，棕色線是電源負(fù)極，剩下的橙色線是控制線。

舵機(jī)的規(guī)格和選型

當(dāng)今使用的舵機(jī)有模擬舵機(jī)和數(shù)字舵機(jī)之分（具體差別見第節(jié)），不過數(shù)字舵機(jī)還是相對較少。下面的技術(shù)規(guī)格同時(shí)適用與兩種舵機(jī)。

舵機(jī)的規(guī)格主要有幾個(gè)方面：轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、電壓、尺寸、重量、材料等。我們在做舵機(jī)的選型時(shí)要對以上幾個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮。

轉(zhuǎn)速：

轉(zhuǎn)速由舵機(jī)無負(fù)載的情況下轉(zhuǎn)過60。角所需時(shí)間來衡量，常見舵機(jī)的速度一般在0.11/60‘~0.21S/60^之間。

轉(zhuǎn)矩

舵機(jī)扭矩的單位是KG.CM，這是一個(gè)扭矩單位。可以理解為在舵盤上距舵機(jī)軸心水平距離1CM處，舵機(jī)能夠帶動的物體重量。

電壓：

廠商提供的速度、轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)據(jù)和測試電壓有關(guān)，在4.8V和6V兩種測試電壓下這兩個(gè)參數(shù)有比較大的差別。如Futaba S-9001在4.8V 時(shí)扭力為3.9kg、速度為0.22 秒，在6 0V 時(shí)扭力為5.2kg、速度為0.18 秒。若無特別注明，JR 的舵機(jī)都是以4.8V 為測試電壓，F(xiàn)utaba 則是以6.0V 作為測試電壓。

舵機(jī)的工作電壓對性能有重大的影響，舵機(jī)推薦的電壓一般都是4.8V 或6V。當(dāng)然，有的舵機(jī)可以在7V 以上工作，比如12V的舵機(jī)也不少。較高的電壓可以提高電機(jī)的速度和扭矩。選擇舵機(jī)還需要看我們的控制卡所能提供的電壓。

尺寸、重量和材質(zhì)：

舵機(jī)的功率（速度X轉(zhuǎn)矩） 和舵機(jī)的尺寸比值可以理解為該舵機(jī)的功率密度，一般同樣品牌的舵機(jī)，功率密度大的價(jià)格高。

塑料齒輪的舵機(jī)在超出極限負(fù)荷的條件下使用可能會崩齒，金屬齒輪的舵機(jī)則可能會電機(jī)過熱損毀或外殼變形。所以材質(zhì)的選擇并沒有絕對的傾向，關(guān)鍵是將舵機(jī)使用在設(shè)計(jì)規(guī)格之內(nèi)。

用戶一般都對金屬制的物品比較信賴，齒輪箱期望選擇全金屬的，舵盤期望選擇金屬舵盤。但需要注意的是，金屬齒輪箱在長時(shí)間過載下也不會損毀，最后確是電機(jī)過熱損壞或外殼變形，而這樣的損壞是致命的，不可修復(fù)的。塑料出軸的舵機(jī)如果使用金屬舵盤是很危險(xiǎn)的，舵盤和舵機(jī)軸在相互扭轉(zhuǎn)過程中，金屬舵盤不會磨損，舵機(jī)軸會在一段時(shí)間后變得光禿，導(dǎo)致舵機(jī)完全不能使用。

綜上，選擇舵機(jī)需要在計(jì)算自己所需扭矩和速度，并確定使用電壓的條件下，選擇有150%左右甚至更大扭矩富余的舵機(jī)。

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