伺服電機是與大多數(shù)其他電機不同,它是專門用于精確定位而非可控速度的電機。這使它們在構(gòu)建機器人時成為一個不錯的選擇。伺服系統(tǒng)廣泛用于機器人,因為它們允許機器人控制器將關(guān)節(jié)定位到精確的角度。
因此,與普通的有刷直流電機不同,可以通過施加不同的電壓使其在特定的速度下運行,通過伺服,計算機發(fā)送一個信號,命令伺服移動到特定的角度:my servo . write(90);//將伺服設(shè)置為90度(中點)。
一、伺服電機如何工作?
伺服電機的結(jié)構(gòu)是比有刷直流電機復(fù)雜得多。
1、伺服電機的主要工作部件:伺服電機內(nèi)部的安裝有電機,是一個有刷直流電機。然而,除了這個電機,還有一些其他組件使伺服系統(tǒng)相比其他類型的電機有獨一無二的功能。這方面主要與電機設(shè)備用途定位有關(guān)。
2、在電機頂部,在上蓋下方,有一組齒輪。這些齒輪有兩個主要目的:賦予電機機械優(yōu)勢,產(chǎn)生比電機輸出更大的扭矩;齒輪連接在一起電機和定位傳感器。在大多數(shù)伺服系統(tǒng)中,定位傳感器是電位計。電位計允許伺服機構(gòu)知道電機軸的確切角度(稱為伺服喇叭)。最后,伺服由板載控制電路板,用于將命令從連接的計算機通過信號線轉(zhuǎn)換為電機運動。
二、伺服電機優(yōu)點
1、絕對定位系統(tǒng):使用伺服的要點是因為它們允許計算機設(shè)置特定的角度電機將移動到哪個位置。然而,如果伺服機構(gòu)移動,控制器可以詢問電機以確定其角度。
2、高速高扭矩:采用驅(qū)動系統(tǒng),伺服系統(tǒng)可以產(chǎn)生大量的扭矩,并且可以高速運動。
3、高保持力矩:使用伺服系統(tǒng)的另一個優(yōu)點是,一旦它被設(shè)置到一個特定的角度,伺服系統(tǒng)將抵抗試圖將它移出位置的力。如果伺服系統(tǒng)承受的力太大而無法保持,并且電機移出位置,一旦力被消除,它將再次向后移動。
三、伺服電機缺點
1、機械復(fù)雜:伺服電機結(jié)合了刷式直流電機、電位器、復(fù)雜齒輪和控制器pcb。這種復(fù)雜性意味著有更多的潛在故障點比其他類型的電機。
2、昂貴:因為它們的復(fù)雜性,伺服系統(tǒng)(特別是高性能型號)可能會變得昂貴。
3、挑戰(zhàn)設(shè)計:與其他相比可以安裝到孔中或使用標準安裝孔圖案的電機類型,伺服系統(tǒng)更難以融入設(shè)計中。
電機軸偏離殼體中心,安裝法蘭也是如此。機箱背面沒有樞軸點。電機頂部不是完全平坦的。所有這些因素相結(jié)合,使伺服系統(tǒng)融入您的設(shè)計有點棘手。