9g舵机
舵机基础知识
舵机基础知识:最近几年国内机器人开始起步发展,很多高校、中小学都开始进行机器人技术教学。
小型的机器人、模块化的机器人、组件式的机器人是教学机器人的首选。
在这些机器人产品中,舵机是最关键,使用最多的部件。
根据控制方式,舵机应该称为微型伺服马达。
早期在模型上使用最多,主要用于控制模型的舵面,所以俗称舵机。
舵机接受一个简单的控制指令就可以自动转动到一个比较精确的角度,所以非常适合在关节型机器人产品使用。
仿人型机器人就是舵机运用的最高境界。
一、舵机的结构舵机简单的说就是集成了直流电机、电机控制器和减速器等,并封装在一个便于安装的外壳里的伺服单元。
能够利用简单的输入信号比较精确的转动给定角度的电机系统。
舵机安装了一个电位器(或其它角度传感器)检测输出轴转动角度,控制板根据电位器的信息能比较精确的控制和保持输出轴的角度。
这样的直流电机控制方式叫闭环控制,所以舵机更准确的说是伺服马达,英文servo。
舵机的主体结构如下图所示,主要有几个部分:外壳、减速齿轮组、电机、电位器、控制电路。
简单的工作原理是控制电路接收信号源的控制信号,并驱动电机转动;齿轮组将电机的速度成大倍数缩小,并将电机的输出扭矩放大响应倍数,然后输出;电位器和齿轮组的末级一起转动,测量舵机轴转动角度;电路板检测并根据电位器判断舵机转动角度,然后控制舵机转动到目标角度或保持在目标角度。
舵机的外壳一般是塑料的,特殊的舵机可能会有金属铝合金外壳。
金属外壳能够提供更好的散热,可以让舵机内的电机运行在更高功率下,以提供更高的扭矩输出。
金属外壳也可以提供更牢固的固定位齿轮箱有塑料齿轮、混合齿轮、金属齿轮的差别。
塑料齿轮成本底,噪音小,但强度较低;金属齿轮强度高,但成本高,在装配精度一般的情况下会有很大的噪音。
小扭矩舵机、微舵、扭矩大但功率密度小的舵机一般都用塑料齿轮,如Futaba 3003,辉盛的9g微舵。
金属齿轮一般用于功率密度较高的舵机上,比如辉盛的995舵机,在和3003一样体积的情况下却能提供13KG的扭矩。
慧鱼机器人制作过程
慧鱼制作说明书注:因为本组缺少控制器等总要部件,所以采用单片机控制。
一:慧鱼构件C51单片机、机械爪(含9g舵机)、L298n电机驱动、超声波传感器、红外光传感器等。
二:工作原理智能搬运小车以c51单片机核心,通过8v电池组对L298N直流电机驱动模块供电驱动电机的正反转来达到小车转弯、前进,利用红外光线传感器检测道路上的黑线并沿着黑线前进、超声波传感器检测障碍物小车停止前进、此时9g舵机控制爪子的张开抓住物体、闭合,然后继续前行,它们协调工作完成智能车搬运和探测小车所处环境的一些实时信息的功能。
三:机器人制作过程和感悟我们参加了学校举办的机器人比赛慧鱼组。
学校给我们提供了最基础的设备,慧鱼机器人的套装,但我们缺少控制模块和供电设备。
我们的机器人套装提供的是探索机器人,这与学校的要求有巨大的差距,因此需要我们自己的改装。
指导老师将套装交予我们后,我们当即组织人员分工,对机器人进行拼装和制作,在拼装中我们发现慧鱼机器人的的材质较为优良,易于拼装,各个卡口都较为准确。
我们根据套装所提供的图纸反复拼装拆卸,熟悉了各个部件的用途。
机器人的底盘已熟悉掌握。
但我们缺少核心部件,因此我们根据需求购买了51单片机开发套装、L298N驱动模块、电池盒和机械手等一些其他的必须部件。
我们对买来的部件根据比赛的需求进行组装,对小车的核心部件进行安装和调试。
同时又购进了小的单片机开发模块装载在小车上。
在我们对小车进行调试时发现我们对于编程存在着较大的问题,由于我们大一没有接触到单片机开发,我们参加了电子协会的培训,使我们初步的掌握了一些单片机知识,但我们的c语言基础较差,而我们的小车需要识别路途和和物体,搬运等一系列动作,编程较为困难,以我们现在所掌握的知识不足以完成我们需要的程序,因此我们参考其他四驱车的程序进行改进,但中间存在着较大的难度。
通过慧鱼机器人的制作和安装我们认识到机器人是一种机电一体化技术,综合应用了机械技术、计算机与信息技术、系统技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术、接口技术及系统总体技术等群体技术。
9g舵机原理
9g舵机原理
9g舵机是一种常用的微型电动舵机,被广泛应用于模型控制、机器人、摄像云台等领域。
它的工作原理如下:
1. 结构:9g舵机由电机、减速机构、位置反馈装置和控制电
路组成。
2. 电机:舵机的内部电机通常是核心部件,它能够将电能转换为机械能。
电机的转动产生的扭矩通过减速机构传递给输出轴。
3. 减速机构:舵机的减速机构通过齿轮装置将电机的高速旋转转换为较低速度、更大扭矩的旋转。
4. 位置反馈装置:9g舵机内部通常设有位置反馈装置,用于
检测当前输出轴的位置。
这个装置可以是一个小型电位器或一种光电传感器,在舵机工作过程中可以实时感知输出轴的位置。
5. 控制电路:9g舵机内部的控制电路根据外部输入信号来控
制电机的运行状态。
控制电路通常包括放大器、比较器、反馈回路等部分,通过反馈机制来实现对输出轴位置的精确控制。
总结:9g舵机通过电机驱动和减速装置将输入的电能转换为
旋转力,并通过内部的位置反馈装置感知输出轴位置,通过控制电路实现对输出轴位置的准确控制。
这样,用户可以通过输入不同的控制信号来控制舵机的位置和转动角度。
MG995945995舵机的参考资料剖析
舵机的工作原理:控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片,获得直流偏置电压。
它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。
最后,电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。
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。
当然我们可以不用去了解它的具体工作原理,知道它的控制原理就够了。
就象我们使用晶体管一样,知道可以拿它来做开关管或放大管就行了,至于管内的电子具体怎么流动是可以完全不用去考虑的。
舵机的控制:舵机的控制一般需要一个20ms的时基脉冲,该脉冲的高电平部分一般为0.5ms~2.5ms范围内的角度控制脉冲部分。
以180度角度舵机为例,那么对应的控制关系是这样的:0.5ms--------------0度;1.0ms------------45度;1.5ms------------90度;2.0ms-----------135度;2.5ms-----------180度;请看下形象描述吧:舵机的工作电压和电流:每一款舵机都有自己的参数,如TR213舵机的工作电压是 4.8-7.2V,TR205舵机的工作电压是 4.8-6V,电压不能超过这个范围,否则会很容易烧坏舵机,在不清楚舵机工作电压范围的情况下,建议使用5V给舵机供电。
舵机的工作电流是根据舵机的实际情况而定的,如TR213舵机,在空载的时候电流几乎为0,而在正常负载的情况下,电流在0.5A左右,视实际情况而定。
六足机器人需要18个TR213金属舵机,需要提高的电流大概在8A左右,如果电源功率不够会影响舵机的性能,最常见的现象是,当一个舵机负载的时候,其他舵机会出现混乱,无规律的乱摆。
舵机三根线的区分:信号线接单片机I/O口,由于舵机内部有驱动电路,所以可以直接用普通的单片机I/O口直接控制;电源正极,接输入电源的正极;地线,接输入电源的负极;备注:如果控制部分和电源部分是分开的,两者一定要共地。
舵机控制原理
1、概述2、舵机的组成3、舵机工作原理4、舵机选购5、舵机使用中应注意的事项6、辉盛S90舵机简介7、如何利用程序实现转向8、51单片机舵机测试程序1、概述舵机也叫伺服电机,最早用于船舶上实现其转向功能,由于可以通过程序连续控制其转角,因而被广泛应用智能小车以实现转向以及机器人各类关节运动中,如图1 、图2 所示。
图1 舵机用于机器人图2 舵机用于智能小车中图3 舵机外形图图4 舵机的组成示意图图5 舵机组成图6 舵机的输出线3、舵机工作原理控制电路板接受来自信号线的控制信号,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转动的方向和速度,从而达到目标停止。
其工作流程为:控制信号→控制电路板→电机转动→齿轮组减速→舵盘转动→位置反馈电位计→控制电路板反馈。
流,才可发挥舵机应有的性能。
舵机的控制信号周期为20MS的脉宽调制(PWM)信号,其中脉冲宽度从0.5-2.5MS,相对应的舵盘位置为0-180度,呈线性变化。
也就是说,给他提供一定的脉宽,它的输出轴就会保持一定对应角度上,无论外界转矩怎么改变,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位置上如图7所求。
舵机内部有一个基准电路,产生周期为20MS,宽度1.5MS的基准信号,有一个比出较器,将外加信号与基准信号相比较,判断出方向和大小,从而生产电机的转动信号。
由此可见,舵机是一种位置伺服驱动器,转动范围不能超过180度,适用于那些需要不断变化并可以保持的驱动器中,比如说机器人的关节、飞机的舵面等。
图7 舵机输出转角与输入脉冲的关系4、舵机选购市场上的舵机有塑料齿、金属齿、小尺寸、标准尺寸、大尺寸,另外还有薄的标准尺寸舵机,及低重心的型号。
小舵机一般称为微型舵机,扭力都比较小,市面上2.5g,3.7g,4.4g,7g,9g等舵机指的是舵机的重量分别是多少克,体积和扭力也是逐渐增大。
舵机及转向控制原理
舵机及转向控制原理之马矢奏春创作1、概述2、舵机的组成3、舵机工作原理4、舵机选购5、舵机使用中应注意的事项6、辉盛S90舵机简介7、如何利用法式实现转向8、51单片机舵机测试法式1、概述舵机也叫伺服机电,最早用于船舶上实现其转向功能,由于可以通过法式连续控制其转角,因而被广泛应用智能小车以实现转向以及机器人各类关节运动中,如图1 、图2 所示.图1 舵机用于机器人图2 舵机用于智能小车中舵机是小车转向的控制机构,具有体积小、力矩年夜、外部机械设计简单、稳定性高等特点,无论是在硬件设计还是软件设计,舵机设计是小车控制部份重要的组成部份,图3为舵机的外形图.图3 舵机外形图2、舵机的组成一般来讲,舵机主要由以下几个部份组成,舵盘、减速齿轮组、位置反馈电位计、直流机电、控制电路等,如图4、图5所示.图4 舵机的组成示意图图5 舵机组成舵机的输入线共有三条,如图6所示,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,主要是机电的转动消耗.电源有两种规格,一是4.8V,一是6.0V,分别对应分歧的转矩标准,即输出力矩分歧,6.0V对应的要年夜一些,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,需要识别.但记住红色为电源,黑色为地线,一般不会搞错.图6 舵机的输出线3、舵机工作原理控制电路板接受来自信号线的控制信号,控制机电转动,机电带动一系列齿轮组,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机电转动的方向和速度,从而到达目标停止.其工作流程为:控制信号→控制电路板→机电转动→齿轮组减速→舵盘转动→位置反馈电位计→控制电路板反馈.流,才可发挥舵机应有的性能.舵机的控制信号周期为20MS的脉宽调制(PWM)信号,其中脉冲宽度从0.52.5MS,相对应的舵盘位置为0-180度,呈线性变动.也就是说,给他提供一定的脉宽,它的输出轴就会坚持一定对应角度上,无论外界转矩怎么改变,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位置上如图7所求.舵机内部有一个基准电路,发生周期为20MS,宽度1.5MS的基准信号,有一个比出较器,将外加信号与基准信号相比力,判断出方向和年夜小,从而生产机电的转动信号.由此可见,舵机是一种位置伺服驱动器,转动范围不能超越180度,适用于那些需要不竭变动并可以坚持的驱动器中,比如说机器人的关节、飞机的舵面等.图7 舵机输出转角与输入脉冲的关系4、舵机选购市场上的舵机有塑料齿、金属齿、小尺寸、标准尺寸、年夜尺寸,另外还有薄的标准尺寸舵机,及低重心的型号.小舵机一般称为微型舵机,扭力都比力小,市面上2.5g,3.7g,4.4g,7g,9g等舵机指的是舵机的重量分别是几多克,体积和扭力也是逐渐增年夜.微型舵机内部大都都是塑料齿,9g舵机有金属齿的型号,扭力也比塑料齿的要年夜些.futaba S3003,辉盛 MG995是标准舵机,体积差未几,但前者是塑料齿,后者金属齿,两者标称的扭力也差很多.春季sr403p,Dynamixel AX12+是机器人专用舵机,分歧的是前者是国产,后者是韩国产,两者都是金属齿标称扭力13kg以上,但前者只是改改样子的模拟舵机,后者则是RS485串口通信,具有位置反馈,而且还具有速度反馈与温度反馈功能的数字舵机,两者在性能和价格上相差很年夜.除体积,外形和扭力的分歧选择,舵机的反应速度和虚位也要考虑,一般舵机的标称反应速度罕见0.22 秒/60°,0.18 秒/60°,好些的舵机有0.12 秒/60°等的,数值小反应就快.厂商所提供的舵机规格资料,城市包括外形尺寸(mm)、扭力(kg/cm)、速度(秒/60°)、测试电压(V)及重量(g)等基本资料.扭力的单元是kg/cm,意思是在摆臂长度 1 公分处,能吊起几公斤重的物体.这就是力臂的观念,因此摆臂长度愈长,则扭力愈小.速度的单元是sec/60°,意思是舵机转动60°所需要的时间. 电压会直接影响舵机的性能,例如Futaba S9001 在 4.8V 时扭力为 3.9kg/cm、速度为0.22 秒/60°,在 6.0V 时扭力为 5.2kg/cm、速度为0.18 秒/60°.若无特别注明,JR 的舵机都是以 4.8V 为测试电压,Futaba则是以 6.0V 作为测试电压.速度快、扭力年夜的舵机,除价格贵,还会陪伴著高耗电的特点.因此使用高级的舵机时,务必搭配高品质、高容量的电池,能提供稳定且丰裕的.现在市面上的舵机鱼龙混杂,总体来说仿品不如正品,廉价的不如贵的,塑料齿的不如金属齿的,老的不如新的,国内的不如外国的等等,年夜家不用过于追求极致,根据自身购买力选择够用的就行.5、舵机使用中应注意的事项1)、经常使用舵机的额定工作电压为6V,可以使用LM1117等芯片提供6V的电压,如果为了简化硬件上的设计直接使用5V的供片子响也不是很年夜,但最好和单片机进行分开供电,否则会造成单片机无法正常工作.2)、一般来说可以将来信号线连接至单片机的任意引脚,对51单片机需通过按时器模块出PWM才华进行控制.可是如果连接像飞思卡尔之类的芯片,由于飞思卡尔内部带有PWM模块,可以直接输出PWM信号,此时应将来信号连于专用的PWM输出引脚上.。
9g舵机 尺寸规格
9g舵机尺寸规格9g舵机尺寸规格9g舵机是一种常用的微型舵机,广泛应用于各种模型、机器人和电子设备中。
其尺寸规格对于设计和安装都非常重要。
本文将详细介绍9g舵机的尺寸规格,包括外形尺寸、安装孔位置和电气参数等方面。
一、外形尺寸9g舵机的外形尺寸通常为23.2mm × 12.5mm × 22mm(长× 宽× 高)。
这种尺寸非常紧凑,适合安装在空间有限的设备中。
同时,9g舵机的重量也比较轻,约为9克左右,这使得它在小型机器人和模型中得到广泛应用。
二、安装孔位置9g舵机的安装孔位置是设计和安装过程中需要考虑的重要参数。
一般来说,9g舵机具有两个安装孔,分别位于底部和侧面。
底部的安装孔通常为M2.5螺纹孔,用于固定舵机在底板或支架上。
而侧面的安装孔则用于连接转动杆或其他机械结构。
这些安装孔的位置和尺寸都是标准化的,方便与其他设备进行搭配和组装。
三、电气参数9g舵机的电气参数也是设计和应用中需要了解的重要信息。
一般来说,9g舵机的工作电压范围在4.8V至6V之间。
在额定电压下,其静态工作电流约为7mA左右,而工作转矩则通常在 1.6kg·cm至2.5kg·cm之间。
此外,9g舵机的旋转角度一般为180度,即可实现从0度到180度的连续旋转。
四、其他特性除了上述尺寸规格外,9g舵机还具有一些其他特性。
例如,它通常采用三线接口,分别为电源线、地线和控制信号线。
其中,控制信号线用于接收来自控制器的脉冲信号,从而控制舵机的转动角度和速度。
此外,9g舵机还具有较高的精度和稳定性,能够在不同工作环境下正常工作。
9g舵机作为一种常用的微型舵机,其尺寸规格对于设计和安装至关重要。
本文详细介绍了9g舵机的外形尺寸、安装孔位置和电气参数等方面的信息,希望能够帮助读者更好地理解和应用9g舵机。
通过合理利用9g舵机的尺寸规格,我们可以在各种模型、机器人和电子设备中实现精确的控制和运动。
舵机及转向控制原理
精心整理舵机及转向控制原理1、概述2、舵机的组成3、舵机工作原理4、舵机选购5、舵机使用中应注意的事项6、辉盛78、511、概述因2舵机的输入线共有三条,如图6所示,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。
?图6舵机的输出线3、舵机工作原理控制电路板接受来自信号线的控制信号,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转动的方向和速度,从而达到目标停止。
其工作流程为:控制信号→控制电路板→电机转动→齿轮组减速→舵盘转动→位置反馈电位计→控制电路板反馈。
流,才可发挥舵机应有的性能。
舵机的控制信号周期为20MS的脉宽调制(PWM)信号,其中脉冲宽度从0.5-2.5MS,相对应的的基47g,9g等9g差不多,以上,馈与温度反馈功能的数字舵机,两者在性能和价格上相差很大。
除了体积,外形和扭力的不同选择,舵机的反应速度和虚位也要考虑,一般舵机的标称反应速度常见0.22秒/60°,0.18秒/60°,好些的舵机有0.12秒/60°等的,数值小反应就快。
厂商所提供的舵机规格资料,都会包含外形尺寸(mm)、扭力(kg/cm)、速度(秒/60°)、测试电压(V)及重量(g)等基本资料。
扭力的单位是?kg/cm,意思是在摆臂长度?1?公分处,能吊起几公斤重的物体。
启杨科技航模机型大全
启杨科技航模机型大全下面是启杨航模公司航模机型种类一、固定翼类1、冲浪者4通道固定翼滑翔机,飞行速度中等,飞行稳定性比较好,起飞比较容易,多用于新手入门或航拍及FPV 载机。
常见1.4M,材质为EPO,多用配制4通以上遥控器常见配置电机:2212 2200kv电机(1400KV要配大桨,削机身配8040以上桨)电调:30A无刷电调电池:3s 25c 2200MAH舵机:9g舵机4个桨:6040马刀桨或5050桨2、F-16战隼(F-16 Fighting Falcon)4通道固定翼,多用于航模表演,需要比较高的飞行技术,飞机对飞行场地的要求比较高,飞行速度比较高,主要动力由一个内置的涵道式发动机提供,可以飞行出多种特殊的飞行动作,该机不适合新手飞行。
常见配置电机:70涵道发动机电调:50A无刷电调电池:4S2250mah电池舵机:9克舵机五个3、sbach3424通道固定翼,材质为EEP该飞机主要可以用来进行3D表演,由于该机各个舵面很大,所以极其灵活,可以完成像吊机那样的高难度动作,该机对技术的要求也是非常非常高的,要经过很长时间的训练才可以达到一个比较好的境界,该机对场地要求比较低,飞行速度不是很快,不过不适合新手飞行。
飞机参数:翼展:1200MM;机长:1203MM;翼面积:27dm2;起飞重量:1200g含电池普通配置:电机:3542/950kv外转无刷电机电调:40A电池:3s 25c 2200MAH舵机:金属齿舵机4、北极星4通道固定翼,该机是一种水上飞机,可以再水上起降,也可以再草地起降,该机主要材质为KT板,碳纤维等,由于该机可以从水上起飞,所以对防水要求特别高,该机主要是KT板材切割出来的,所以对手工工艺的要求特别特别高,不用一般人可以做出来的,该机对飞手要求较为严格,特别是在水中降落时,很容易发生侧翻,所以该机不适合新手飞行。
常见配置电机:2212kv2450无刷电机电调:30A无刷电调电池:1550mah3s电池舵机:三个9克舵机桨:6*4桨5、高速三角翼(竞速机)通过该飞机的流线外形,及其机翼造型,不难看出,该机飞行速度一定是非常快的,该机由一个内置涵道发动机通过主要动力,该机翼展小,所以机动性特别好,表演某些高难度动作,比如失速螺旋,大角度爬升,低空通场时具有非常高的可观赏性,在加上它发动机咆哮的声音,给人以视觉和听觉的双重冲击感。
舵机及其转向控制基本原理
舵机及转向控制原理1、概述2、舵机的组成3、舵机工作原理4、舵机选购5、舵机使用中应注意的事项6、辉盛S90舵机简介7、如何利用程序实现转向8、51单片机舵机测试程序1、概述舵机也叫伺服电机,最早用于船舶上实现其转向功能,由于可以通过程序连续控制其转角,因而被广泛应用智能小车以实现转向以及机器人各类关节运动中,如图1 、图2 所示。
图1 舵机用于机器人图2 舵机用于智能小车中舵机是小车转向的控制机构,具有体积小、力矩大、外部机械设计简单、稳定性高等特点,无论是在硬件设计还是软件设计,舵机设计是小车控制部分重要的组成部分,图3为舵机的外形图。
图3 舵机外形图2、舵机的组成一般来讲,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、直流电机、控制电路等,如图4、图5所示。
图4 舵机的组成示意图图5 舵机组成舵机的输入线共有三条,如图6所示,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。
图6 舵机的输出线3、舵机工作原理控制电路板接受来自信号线的控制信号,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转动的方向和速度,从而达到目标停止。
其工作流程为:控制信号→控制电路板→电机转动→齿轮组减速→舵盘转动→位置反馈电位计→控制电路板反馈。
流,才可发挥舵机应有的性能。
舵机的控制信号周期为20MS的脉宽调制(PWM)信号,其中脉冲宽度从0.5-2.5MS,相对应的舵盘位置为0-180度,呈线性变化。
舵机及转向控制原理
舵机及转向控制原理1、概述2、舵机的组成3、舵机工作原理4、舵机选购5、舵机使用中应注意的事项6辉盛S90舵机简介7、如何利用程序实现转向8、51单片机舵机测试程序1、概述舵机也叫伺服电机,最早用于船舶上实现其转向功能,由于可以通过程序连续控制其转角,因而被广泛应用智能小车以实现转向以及机器人各类关节运动中,如图1、图2所示。
图1舵机用于机器人图2舵机用于智能小车中舵机是小车转向的控制机构,具有体积小、力矩大、外部机械设计简单、稳定性高等特点,无论是在硬件设计还是软件设计,舵机设计是小车控制部分重要的组成部分,图3为舵机的外形图。
图3舵机外形图2、舵机的组成一般来讲,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、直流电机、控制电路等,如图4、图5所示。
图5舵机组成舵机的输入线共有三条,如图6所示,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,SANW 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。
小型直凉电机变速苗轮细对调电位器fff图4舵机的组成示意图 挂制电蹈权图6舵机的输出线3、舵机工作原理控制电路板接受来自信号线的控制信号,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转动的方向和速度,从而达到目标停止。
其工作流程为:控制信号f控制电路板f电机转动f齿轮组减速f舵盘转动—位置反馈电位计—控制电路板反馈。
步进电机、伺服电机、舵机三者的主要区别
步进电机、伺服电机、舵机三者的主要区别有人说「伺服电机其实是个系统」,也有人说的「伺服电机确实就是电机」谁对呢?其实都不算错。
这里的区别主要在于如何定义电机。
如果从原理角度来看,只把最核心的定子转子算作电机,那伺服电机当然是个系统,因为伺服控制电路是在电机之外的。
如果从设备分类来看,整个外壳里面都算电机,那伺服电机就是个单独的电机啦。
其实在工程上并不像做理论研究那样需要特别严格的定义,至少在伺服电机到底是什么东西这点上,大家都是没有分歧的,也不可能有人单独拿一个不带伺服电路的核心电机出来销售吧。
现在就来说说这三者的主要区别。
其实三者不是并列关系,因为步进电机和伺服电机是可以在功能上对比的;而舵机指的是伺服电机在航模、小型机器人等领域下常用的一个特殊版本,一般来说比较轻量、小型、简化和廉价,并附带减速机构。
而步进电机和伺服电机本质上的最大区别在于,一个是开环控制,一个是闭环控制。
步进电机接收的是电脉冲信号,根据信号数量转过相应的步距角。
通俗来讲就是你推一下,我动一下。
动的角度就是步距角,是步进电机的固有属性。
假如步距角是15°,表示每接收一个脉冲电机就转过15°。
所谓开环,就是只管控制,不管反馈。
步进电机接收脉冲后转动,但不保证一定能转到。
比如脉冲频率过高或者负载较大,就会造成失步,也就是没转到位。
所以说使用步进电机的场合,要么不需要位置反馈,要么在其他设备上进行位置反馈。
比如模型小车的车轮、光驱的光头、摄像机云台,以及各种行业机械设备等。
步进电机一般长这样:内部结构则是这样:步进电机与普通直流交流电机的原理均不同,步进转动靠的是定子线圈绕组不同相位的电。
舵机及转向控制原理
舵机及转向掌握道理1.概述2.舵机的构成3.舵机工作道理4.舵机选购5.舵机运用中应留意的事项6.辉盛S90舵机简介7. 若何运用程序实现转向8.51单片机舵机测试程序1.概述舵机也叫伺服电机,最早用于船舶上实现其转向功效,因为可以通进程序持续掌握其转角,因而被普遍运用智能小车以实现转向以及机械人各类关节活动中,如图1 .图2 所示.图1 舵机用于机械人图2 舵机用于智能小车中舵机是小车转向的掌握机构,具有体积小.力矩大.外部机械设计简略.稳固性高等特色,无论是在硬件设计照样软件设计,舵机设计是小车掌握部分重要的构成部分,图3为舵机的外形图.图3 舵机外形图2.舵机的构成一般来讲,舵机重要由以下几个部分构成,舵盘.减速齿轮组.地位反馈电位计.直流电机.掌握电路等,如图4.图5所示.图4 舵机的构成示意图图5 舵机构成舵机的输入线共有三条,如图6所示,红色中央,是电源线,一边黑色的是地线,这辆根线给舵机供给最根本的能源包管,主如果电机的迁移转变消费.电源有两种规格,一是4.8V,一是6.0V,分离对应不合的转矩尺度,即输出力矩不合,6.0V对应的要大一些,具体看运用前提;别的一根线是掌握旌旗灯号线,Futaba的一般为白色,JR的一般为桔黄色.别的要留意一点,SANWA的某些型号的舵机引线电源线在边上而不是中央,须要辨认.但记住红色为电源,黑色为地线,一般不会搞错.图6 舵机的输出线3.舵机工作道理掌握电路板接收来自旌旗灯号线的掌握旌旗灯号,掌握电机迁移转变,电机带动一系列齿轮组,减速后传动至输出舵盘.舵机的输出轴和地位反馈电位计是相连的,舵盘迁移转变的同时,带动地位反馈电位计,电位计将输出一个电压旌旗灯号到掌握电路板,进行反馈,然后掌握电路板依据地点地位决议电机迁移转变的偏向和速度,从而达到目的停滞.其工作流程为:掌握旌旗灯号→掌握电路板→电机迁移转变→齿轮组减速→舵盘迁移转变→地位反馈电位计→掌握电路板反馈.流,才可施展舵机应有的机能.舵机的掌握旌旗灯号周期为20MS的脉宽调制(PWM)旌旗灯号,个中脉冲宽度从0.5-2.5MS,相对应的舵盘地位为0-180度,呈线性变更.也就是说,给他供给必定的脉宽,它的输出轴就会保持必定对应角度上,无论外界转矩怎么转变,直到给它供给一个别的宽度的脉冲旌旗灯号,它才会转变输出角度到新的对应地位上如图7所求.舵机内部有一个基准电路,产生周期为20MS,宽度1.5MS的基准旌旗灯号,有一个比出较器,将外加旌旗灯号与基准旌旗灯号比拟较,断定出偏向和大小,从而临盆电机的迁移转变旌旗灯号.由此可见,舵机是一种地位伺服驱动器,迁移转变规模不克不及超出180度,实用于那些须要不竭变更并可以保持的驱动器中,比方说机械人的关节.飞机的舵面等.图7 舵机输出转角与输入脉冲的关系4.舵机选购市场上的舵机有塑料齿.金属齿.小尺寸.尺度尺寸.大尺寸,别的还有薄的尺度尺寸舵机,及低重心的型号.小舵机一般称为微型舵机,扭力都比较小,市情上2.5g,3.7g,4.4g,7g,9g等舵机指的是舵机的重量分离是若干克,体积和扭力也是逐渐增大.微型舵机内部多半都是塑料齿,9g舵机有金属齿的型号,扭力也比塑料齿的要大些.futaba S3003,辉盛 MG995是尺度舵机,体积差不久不多,但前者是塑料齿,后者金属齿,两者标称的扭力也差许多.春天sr403p,Dynamixel AX-12+是机械人专用舵机,不合的是前者是国产,后者是韩国产,两者都是金属齿标称扭力13kg以上,但前者只是改改样子的模仿舵机,后者则是RS485串口通讯,具有地位反馈,并且还具有速度反馈与温度反馈功效的数字舵机,两者在机能和价钱上相差很大.除了体积,外形和扭力的不合选择,舵机的反响速度和虚位也要斟酌,一般舵机的标称反响速度罕有0.22 秒/60°,0.18 秒/60°,好些的舵机有0.12 秒/60°等的,数值小反响就快.厂商所供给的舵机规格材料,都邑包含外形尺寸(mm).扭力(kg/cm).速度(秒/60°).测试电压(V)及重量(g)等根本材料.扭力的单位是kg/cm,意思是在摆臂长度 1 公分处,能吊起几公斤重的物体.这就是力臂的不雅念,是以摆臂长度愈长,则扭力愈小.速度的单位是sec/60°,意思是舵机迁移转变60°所须要的时光. 电压会直接影响舵机的机能,例如Futaba S-9001 在时扭力为 3.9kg/cm.速度为秒/60°,在时扭力为 5.2kg/cm.速度为秒/60°.若无特殊注明,JR 的舵机都是以为测试电压,Futaba则是以作为测试电压.速度快.扭力大的舵机,除了价钱贵,还会陪同著高耗电的特色.是以运用高等的舵机时,务必搭配高品德.高容量的电池,能供给稳固且充裕的.如今市情上的舵机鱼龙混淆,总体来说仿品不如正品,便宜的不如贵的,塑料齿的不如金属齿的,老的不如新的,国内的不如外国的等等,大家不必过于寻求极致,依据自身购置力选择够用的就行.5.舵机运用中应留意的事项1).经常运用舵机的额定工作电压为6V,可以运用LM1117等芯片供给6V的电压,假如为了简化硬件上的设计直接运用5V的供片子响也不是很大,但最好和单片机进行离开供电,不然会造成单片机无法正常工作.2).一般来说可以未来旌旗灯号线衔接至单片机的随意率性引脚,对于51单片机需经由过程准时器模块出PWM才干进行掌握.但是假如衔接像飞思卡尔之类的芯片,因为飞思卡尔内部带有PWM 模块,可以直接输出PWM旌旗灯号,此时应未来旌旗灯号连于专用的PWM输出引脚上.6.辉盛S90舵机简介因为辉盛S90优越的性价比,今朝市情上的价钱一般为10-15元,因而普遍运用机械人和智能小车制造设计中,图8和图9分离为S90的外不雅和参数.图8辉盛S90舵机图9辉盛S90舵机参数7.若何运用程序实现转向8.51单片机舵机测试程序。
9g小舵机的工作原理
9g小舵机的工作原理
9g小舵机的工作原理如下:
1. 9g小舵机内部包含一个电机、减速齿轮系统和一个位置反馈装置。
2. 当给定一个脉冲信号时,信号被输入到舵机的电机驱动电路。
3. 电机驱动电路将接收到的信号转化为适当的电压和电流供电给电机。
4. 电机根据接收到的电流和电压开始旋转。
5. 电机转动时,通过减速齿轮系统,将电机的高速转动转化为舵机臂的慢速转动。
6. 舵机内部的位置反馈装置会不断检测舵机臂的位置,并将反馈信息发送回电机驱动电路。
7. 根据反馈信息,电机驱动电路会调整输出的电流和电压,以保持舵机臂在给定的位置上。
8. 当接收到一个新的脉冲信号时,整个过程会重新开始,实现舵机的精确控制。
因此,9g小舵机通过控制输入的脉冲信号以及内部的电机和减速齿轮系统,实现了对舵机臂位置的精确控制。
舵机原理与应用
1、概述2、舵机的组成3、舵机工作原理4、舵机选购5、舵机使用中应注意的事项6、辉盛S90舵机简介7、如何利用程序实现转向8、51单片机舵机测试程序1、概述舵机也叫伺服电机,最早用于船舶上实现其转向功能,由于可以通过程序连续控制其转角,因而被广泛应用智能小车以实现转向以及机器人各类关节运动中,如图1 、图2 所示。
图1 舵机用于机器人图2 舵机用于智能小车中舵机是小车转向的控制机构,具有体积小、力矩大、外部机械设计简单、稳图3 舵机外形图2、舵机的组成图4 舵机的组成示意图图5 舵机组成图6 舵机的输出线3、舵机工作原理控制电路板接受来自信号线的控制信号,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转动的方向和速度,从而达到目标停止。
其工作流程为:控制信号→控制电路板→电机转动→齿轮组减速→舵盘转动→位置反馈电位计→控制电路板反馈。
流,才可发挥舵机应有的性能。
舵机的控制信号周期为20MS的脉宽调制(PWM)信号,其中脉冲宽度从0.5-2.5MS,相对应的舵盘位置为0-180度,呈线性变化。
也就是说,给他提供一定的脉宽,它的输出轴就会保持一定对应角度上,无论外界转矩怎么改变,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位置上如图7所求。
舵机内部有一个基准电路,产生周期为20MS,宽度1.5MS的基准信号,有一个比出较器,将外加信号与基准信号相比较,判断出方向和大小,从而生产电机的转动信号。
由此可见,舵机是一种位置伺服驱动器,转动范围不能超过180度,适用于那些需要不断变化并可以保持的驱动器中,比如说机器人的关节、飞机的舵面等。
图7 舵机输出转角与输入脉冲的关系4、舵机选购市场上的舵机有塑料齿、金属齿、小尺寸、标准尺寸、大尺寸,另外还有薄的标准尺寸舵机,及低重心的型号。
舵机及转向控制原理
舵机及转向控制原理1、概述2、舵机的组成3、舵机工作原理4、舵机选购5、舵机使用中应注意的事项6、辉盛S90舵机简介7、如何利用程序实现转向8、51单片机舵机测试程序1、概述舵机也叫伺服电机,最早用于船舶上实现其转向功能,由于可以通过程序连续控制其转角,因而被广泛应用智能小车以实现转向以及机器人各类关节运动中,如图1 、图2 所示。
图1 舵机用于机器人图2 舵机用于智能小车中舵机是小车转向的控制机构,具有体积小、力矩大、外部机械设计简单、稳定性高等特点,无论是在硬件设计还是软件设计,舵机设计是小车控制部分重要的组成部分,图3为舵机的外形图。
图3 舵机外形图2、舵机的组成一般来讲,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、直流电机、控制电路等,如图4、图5所示。
图4 舵机的组成示意图图5 舵机组成舵机的输入线共有三条,如图6所示,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。
图6 舵机的输出线3、舵机工作原理控制电路板接受来自信号线的控制信号,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转动的方向和速度,从而达到目标停止。
其工作流程为:控制信号→控制电路板→电机转动→齿轮组减速→舵盘转动→位置反馈电位计→控制电路板反馈。
流,才可发挥舵机应有的性能。
舵机的控制信号周期为20MS的脉宽调制(PWM)信号,其中脉冲宽度从0.5-2.5MS,相对应的舵盘位置为0-180度,呈线性变化。
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1.什么是舵机:
在机器人机电控制系统中,舵机控制效果是性能的重要影响因素。
舵机可以在微机电系统和航模中作为基本的输出执行机构,其简单的控制和输出使得单片机系统非常容易与之接口。
舵机是一种位置(角度)伺服的驱动器,适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。
目前在高档遥控玩具,如航模,包括飞机模型,潜艇模型;遥控机器人中已经使用得比较普遍。
舵机是一种俗称,其实是一种伺服马达。
还是看看具体的实物比较过瘾一点:
SG90
红 - 正
棕 - 负
橙 - 信号
2.其工作原理是:
控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片,获得直流偏置电压。
它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。
最后,电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。
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。
当然我们可以不用去了解它的具体工作原理,知道它的控制原理就够了。
就象我们使用晶体管一样,知道可以拿它来做开关管或放大管就行了,至于管内的电子具体怎么流动是可以完全不用去考虑的。
3.舵机的控制:
舵机的控制一般需要一个20ms左右的时基脉冲,该脉冲的高电平部分一般为
0.5ms~2.5ms范围内的角度控制脉冲部分。
以180度角度伺服为例,那么对应的控制关
系是这样的:
0.5ms--------------0度;
1.0ms------------45度;
1.5ms------------90度;
2.0ms-----------135度;
2.5ms-----------180度;
请看下形象描述吧:
这只是一种参考数值,具体的参数,请参见舵机的技术参数。
小型舵机的工作电压一般为4.8V或6V,转速也不是很快,一般为0.22/60度或0.18/60度,所以假如你更改角度控制脉冲的宽度太快时,舵机可能反应不过来。
如果需要更快速的反应,就需要更高的转速了。
要精确的控制舵机,其实没有那么容易,很多舵机的位置等级有1024个,那么,如果舵机的有效角度范围为180度的话,其控制的角度精度是可以达到180/1024度约0.18度了,从时间上看其实要求的脉宽控制精度为2000/1024us约2us。
如果你拿了个舵机,连控制精度为1度都达不到的话,而且还看到舵机在发抖。
在这种情况下,只要舵机的电压没有抖动,那抖动的就是你的控制脉冲了。
而这个脉冲为什么会抖动呢?当然和你选用的脉冲发生器有关了。
一些前辈喜欢用555来调舵机的驱动脉冲,如果只是控制几个点位置伺服好像是可以这么做的,可以多用几个开关引些电阻出来调占空比,这么做简单吗,应该不会啦,调试应该是非常麻烦而且运行也不一定可靠的。
其实主要还是他那个年代,单片机这东西不流行呀,哪里会哟!
使用传统单片机控制舵机的方案也有很多,多是利用定时器和中断的方式来完成控制的,这样的方式控制1个舵机还是相当有效的,但是随着舵机数量的增加,也许控制起来就没有那么方便而且可以达到约2微秒的脉宽控制精度了。
听说AVR也有控制32个舵机的试验板,不过精度能不能达到2微秒可能还是要泰克才知道了。
其实测试起来很简单,你只需要将其控制信号与示波器连接,然后让试验板输出的舵机控制信号以2微秒的宽度递增。
为什么FPPA就可以很方便地将脉宽的精度精确地控制在2微秒甚至2微秒一下呢。
主要还是 delay memory这样的具有创造性的指令发挥了功效。
该指令的延时时间为数据单元中的立即数的值加1个指令周期(数据0出外,详情请参见delay指令使用注意事项)因为是8位的数据存储单元,所以memory中的数据为(0~255),记得前面有提过,舵机的角度级数一般为1024级,所以只用一个存储空间来存储延时参数好像还不够用的,所以我们可以采用2个内存单元来存放舵机的角度伺服参数了。
所以这样一来,我们可以采用这样的软件结构了:
舵机驱动的应用场合:
1. 高档遥控仿真车,至少得包括左转和右转功能,高精度的角度控制,必然给你最真实的驾车体验.
2. 多自由度机器人设计,为什么日本人设计的机器人可以上万R MB的出售,
而国内设计的一些两三千块也卖不出去呢,还是一个品质的问题.
3. 多路伺服航模控制,电动遥控飞机,油动遥控飞机,航海模型等。