舵机精简讲解
舵机的工作原理
舵机的工作原理舵机是一种常见的控制装置，广泛应用于机器人、无人机、模型飞机等领域。
它能够根据输入的控制信号，精确地控制输出轴的位置或者角度。
本文将详细介绍舵机的工作原理，包括舵机的构造、工作方式、控制原理以及常见的舵机类型。
一、舵机的构造舵机主要由机电、减速机构、位置反馈装置和控制电路组成。
1. 机电：舵机通常采用直流无刷机电（BLDC）或者直流有刷机电（DC）作为驱动力源。
这些机电具有高转速、高扭矩和高效率的特点，能够提供足够的动力来驱动输出轴的运动。
2. 减速机构：舵机的输出轴通常需要具备较大的扭矩和较低的转速，因此减速机构被用来减小机电输出的转速，并增加输出轴的扭矩。
减速机构通常由齿轮、传动杆和轴承等构件组成。
3. 位置反馈装置：为了实现精确的位置控制，舵机通常配备了位置反馈装置。
位置反馈装置可以是光电编码器、霍尔传感器或者磁编码器等，用于监测输出轴的位置并反馈给控制电路。
4. 控制电路：舵机的控制电路负责接收输入的控制信号，并根据信号的大小和方向来控制机电的转动。
控制电路通常由微控制器或者专用的控制芯片组成，能够实现精确的位置控制和速度控制。
二、舵机的工作方式舵机的工作方式可以分为开环控制和闭环控制两种。
1. 开环控制：开环控制是指舵机根据输入的控制信号直接控制机电的转动。
在开环控制中，舵机不会对输出轴的位置进行反馈，因此无法实现精确的位置控制。
开环控制适合于一些简单的应用场景，如模型飞机的舵机控制。
2. 闭环控制：闭环控制是指舵机通过位置反馈装置对输出轴的位置进行监测，并根据反馈信号来调整机电的转动。
闭环控制能够实现精确的位置控制，适合于需要高精度控制的应用场景，如机器人的关节控制。
三、舵机的控制原理舵机的控制原理主要包括脉宽调制（PWM）信号和位置反馈控制。
1. 脉宽调制信号：舵机接收的控制信号通常是一种脉宽调制信号，即脉冲的宽度来表示控制信号的大小和方向。
通常情况下，舵机接收一个周期为20毫秒的脉冲信号，脉冲宽度的范围普通在1毫秒到2毫秒之间。
舵机的工作原理
舵机的工作原理舵机是一种常见的电机控制装置，广泛应用于机器人、无人机、模型飞机等领域。
它通过控制电机的转动来实现精确的角度调整，使得被控制的机械部件能够按照预定的角度运动。
本文将详细介绍舵机的工作原理及其组成部分。
一、舵机的组成部分舵机主要由电机、减速器、控制电路和反馈装置组成。
1. 电机：舵机通常采用直流电机作为驱动源。
电机的特点是转速高、转矩大，能够提供足够的动力来驱动被控制的机械部件。
2. 减速器：舵机中的减速器主要用于减小电机的转速，增加输出的扭矩。
减速器通常采用齿轮传动的方式，通过不同大小的齿轮组合来实现减速。
3. 控制电路：控制电路是舵机的核心部分，它接收来自外部的控制信号，并根据信号的大小和方向来控制电机的转动。
控制电路通常由芯片、电容、电阻等元件组成。
4. 反馈装置：舵机的反馈装置主要用于检测输出轴的实际位置，并将其反馈给控制电路。
常见的反馈装置有光电编码器、霍尔传感器等。
二、舵机的工作原理可以简单概括为：接收控制信号→控制电路处理信号→驱动电机转动→输出轴运动。
1. 接收控制信号：舵机通常通过三线接口与外部设备连接，其中一条线用于接收控制信号。
控制信号通常是一个脉冲宽度调制（PWM）信号，脉冲的高电平时间决定了舵机输出轴的位置。
2. 控制电路处理信号：控制电路接收到控制信号后，会根据信号的高电平时间来判断输出轴应该转动到哪个位置。
控制电路会将输入信号与反馈信号进行比较，通过调整电机的转速和方向来使输出轴移动到目标位置。
3. 驱动电机转动：控制电路根据控制信号的大小和方向来控制电机的转动。
电机通过减速器传递转动力矩到输出轴，从而使输出轴按照预定的角度运动。
4. 输出轴运动：输出轴的运动受到驱动电机的控制，它会根据控制信号的变化而改变位置。
输出轴的位置通过反馈装置检测，并实时反馈给控制电路，以便进行修正。
三、舵机的工作特点舵机具有以下几个工作特点：1. 精确控制：舵机能够实现精确的角度控制，通常可以达到0.1°的精度。
简述舵机的结构及工作原理
简述舵机的结构及工作原理
一、结构
舵机主要由电机、减速器、位置反馈装置、控制电路和输出装置组成。
1. 电机：舵机内置有一种直流无刷电机，可提供高扭矩和精准的速度
控制。
2. 减速器：减速器是将电机提供的高速转动转换成低速高扭矩输出的
装置。
3. 位置反馈装置：位置反馈装置主要是用来检测舵机输出轴的位置，
并将信号反馈给控制电路。
4. 控制电路：控制电路是舵机的核心部件，它接收位置反馈信号，并
控制电机和减速器的运转，以实现舵机的精准定位和转动。
5. 输出装置：输出装置是连接在舵机输出轴上的杆件，其功能是将舵
机的输出扭矩传递给需要控制的机械部件。
二、工作原理
舵机通过接受来自遥控器或其他控制信号，控制舵机电机的轴向转动，从而转动输出装置，实现对机械部件的精准控制。
具体来说，舵机接收到控制信号后，控制电路会通过位置反馈装置来
检测输出轴的位置，并将电机控制器输出的电流的方向和大小进行调整，控制电机的转速和方向，从而实现舵机的转动和定位。
当舵机输出轴达到预设位置后，控制电路会停止控制电机转动，舵机也就完成了定位。
在实际的应用中，舵机通常被用来控制各种机械部件、机器臂或机器人等，实现精准的运动和位置控制。
总的来说，舵机通过精准的电机控制和位置反馈装置的配合工作，实现了对机械部件的精确控制，大大提高了机械装置的性能和精度。
舵机详解
舵机详解舵机（英文叫Servo）：它由直流电机、减速齿轮组、传感器和控制电路组成的一套自动控制系统。
通过发送信号，指定输出轴旋转角度。
舵机一般而言都有最大旋转角度（比如180度。
）与普通直流电机的区别主要在，直流电机是一圈圈转动的，舵机只能在一定角度内转动，不能一圈圈转（数字舵机可以在舵机模式和电机模式中切换，没有这个问题）。
普通直流电机无法反馈转动的角度信息，而舵机可以。
用途也不同，普通直流电机一般是整圈转动做动力用，舵机是控制某物体转动一定角度用（比如机器人的关节）。
舵机的形状和大小多的让人眼花缭乱，大致可以分为下面这几种（如图所示）最右边的是常见的标准舵机，中间两个小的是微型舵机，左边魁梧的那个是大扭力舵机。
图上这几种舵机都是三线控制。
制作机器人常用的舵机有下面几种，而且每种的固定方式也不同，如果从一个型号换成一个型号，整个机械结构都需要重新设计。
第一种是MG995，优点是价格便宜，金属齿轮，耐用度也不错。
缺点是扭力比较小，所以负载不能太大，如果做双足机器人之类的这款舵机不是很合适，因为腿部受力太大。
做做普通的六足，或者机械手还是不错的。
第二种是SR 403，这款舵机是网友xqi2因MG995做双足机器人抖动太厉害，摸索找到的，经过测试。
制作双足机器人不错~~~至少不抖了。
优点是扭力大，全金属齿轮，价格也还算便宜。
缺点嘛。
做工很山寨。
其他缺点等待反馈第三种就是传说中的数字舵机AX12+，这个是久经考验的机器人专用舵机。
除了价格高，使用RS485串口通信（控制板就得换数字舵机专用控制板），其他都是优点。
下图是一个普通模拟舵机的分解图，其组成部分主要有齿轮组、电机、电位器、电机控制板、壳体这几大部分。
电机控制板主要是用来驱动电机和接受电位器反馈回来的信息。
电机嘛，动力的来源了，这个不用太多解释。
电位器这里的作用主要是通过其旋转后产生的电阻的变化，把信号发送回电机控制板，使其判断输出轴角度是否输出正确。
舵机的工作原理
舵机的工作原理舵机是一种常用的机电控制设备，广泛应用于机器人、航模、智能家居等领域。
它通过接收电信号来控制输出轴的位置，从而实现对机械装置的精确控制。
舵机的工作原理可以简单描述如下：1. 机电驱动：舵机内部包含一个直流机电，通常是一种直流有刷机电。
该机电通过电源提供的电流来驱动，并通过齿轮传动系统将转动运动转化为线性运动。
2. 位置反馈：舵机内部还配备了一个位置反馈装置，通常是一个旋转变阻器或者光电编码器。
该装置可以感知输出轴的位置，并将其转化为电信号反馈给舵机控制电路。
3. 控制电路：舵机的控制电路接收来自外部的控制信号，通常是一个脉冲宽度调制（PWM）信号。
控制电路将该信号与位置反馈信号进行比较，并通过调整机电驱动电流的大小和方向来实现输出轴位置的调节。
4. 闭环控制：舵机的控制电路采用闭环控制系统，即根据输出轴位置的反馈信息进行实时调整。
当控制信号发生变化时，控制电路会根据反馈信号的差异来调整机电驱动，使输出轴尽可能接近期望位置。
5. 力矩输出：舵机的输出轴通常配备一个输出臂，用于连接到需要控制的机械装置。
当舵机工作时，输出轴的运动会产生一定的力矩，用于驱动机械装置的运动。
需要注意的是，舵机的工作原理是基于机电驱动和位置反馈的闭环控制系统。
控制信号的频率和脉宽决定了舵机的响应速度和转动角度范围。
不同型号的舵机具有不同的工作特性和性能参数，如转动角度范围、响应时间、扭矩等。
总结起来，舵机的工作原理是通过控制电路接收控制信号，并根据位置反馈信息调整机电驱动，实现对输出轴位置的精确控制。
它在机器人、航模等领域中具有广泛的应用前景。
舵机工作原理
舵机工作原理舵机是一种常用于控制机械装置运动的设备，被广泛应用于无人机、机器人、车辆航模等领域。
它通过接收来自控制器的信号，控制舵机的位置和角度，从而实现对机械装置的精确控制。
本文将详细介绍舵机的工作原理和操作方式。
一、舵机的组成舵机由电机、减速器、控制电路和反馈机构组成。
1. 电机：舵机通常采用DC有刷电机作为驱动源。
直流电机的特点是转速高、响应快。
2. 减速器：舵机中的减速器主要用来减小电机输出轴的转速，增加扭矩输出。
常见的舵机减速器有齿轮减速器、行星减速器等。
3. 控制电路：舵机的控制电路是用来控制电机的转动方向和角度的关键部分。
控制电路通常采用H桥驱动电路来控制电机的正反转。
4. 反馈机构：舵机中的反馈机构用来实时检测舵机的位置和角度信息，并将其反馈给控制电路。
通常采用位置传感器（如光电编码器）或角度传感器（如霍尔效应传感器）来实现。
二、舵机的工作原理舵机通过控制电路接收外部信号，并通过电机和减速器转动输出轴来改变机械装置的位置或角度。
舵机工作原理的核心是控制电路中的位置控制回路和PID控制算法。
1. 位置控制回路：位置控制回路是舵机工作的基础。
它的主要任务是接收外部信号，将其转化为控制信号，并控制电机转动到相应的位置。
位置控制回路主要由控制芯片和位置传感器组成。
控制芯片负责解析控制信号，并将其转化为电机驱动信号。
位置传感器则实时监测舵机输出轴的位置，并将其反馈给反馈机构。
控制芯片根据反馈信号和目标位置信号的比较结果，调整电机的转动方向和速度，使得输出轴转动到目标位置。
2. PID控制算法：舵机的PID控制算法用于精确控制舵机输出轴的位置。
PID控制算法通过比较目标位置和实际位置的差异，产生一个误差信号，然后根据误差信号计算出控制信号。
PID控制器包括三个部分：比例（P）控制器、积分（I）控制器和微分（D）控制器。
比例控制器根据误差信号的大小来调整输出信号的大小；积分控制器根据误差信号的累积值来调整输出信号的积累量；微分控制器根据误差信号的变化速率来调整输出信号的变化速率。
机器人舵机说明
机器人舵机说明一、舵机简介舵机，顾名思义，大海航行靠舵手，舵机早期是应用在航模中控制方向的，在航空模型中，飞行器的飞行姿态是通过调整发动机和各个控制多面来实现的，后来有人发现这种机器的体积小、重量轻、扭矩大、精度高，由于具备了这样的优点，很适合应用在机器人身上作为机器人的驱动。
二、舵机的分类按照舵机的转动角度分有180度舵机和360度舵机。
180度舵机只能在0度到180度之间运动，超过这个范围，舵机就会出现超量程的故障，轻则齿轮打坏，重则烧坏舵机电路或者舵机里面的电机。
360度舵机转动的方式和普通的电机类似，可以连续的转动，不过我们可以控制它转动的方向和速度。
按照舵机的信号处理分为模拟舵机和数字舵机，它们的区别在于，模拟舵机需要给它不停的发送PWM 信号，才能让它保持在规定的位置或者让它按照某个速度转动，数字舵机则只需要发送一次PWM 信号就能保持在规定的某个位置。
关于PWM 信号在3.4节将会介绍。
三、舵机的内部结构一般来说，我们用的舵机有以下几个部分组成：直流电动机、减速器（减速齿轮组）、位置反馈电位计、控制电路板（比较器）。
舵机的输入线共有三根，红色在中间，为电源正极线，黑色线是电源负极（地线）线，黄色或者白色线为信号线。
其中电源线为舵机提供6V 到7V 左右电压的电源。
图1 舵机的内部结构四、舵机的工作原理及控制方法4.1 舵机运动的对应关系在对机器人进行动作编程之前我们需要知道，机器人有许多个关节，每一个关节我们称为一个自由度。
一般的机体，都有十几个自由度，这样才能够保证动作的灵活性。
在机器人机体上，我们通常使用舵机作为每一个关节的连接部分。
它可以完成每个关节的定位和运动。
舵机的控制信号相对简单，控制精度高，反应速度快，而且比伺服电机省电。
这些优点是非常突出的。
在下面的论述中，会涉及到舵机相关的控制原理，读者应反复详细阅读。
舵机的外观入下图所示：图2 舵机外观这里可以看到，舵机体积十分小巧。
舵机知识分享
舵机知识分享一，舵机的分类1，按照舵机的工作信号来分类：航模舵机有数码舵机Digital Servo，模拟舵机Analog Servo。
（1）数码舵机是数字传输(数字舵机Digital Servo)，灵活方便、可靠、兼容性好，抗干扰能力强，可方便实现双向通信，是必然的趋势；（2）模拟舵机是现有的PWM模拟传输（模拟舵机Analog Servo），即脉宽的变化直接代表控制矢量，容易受干扰；2，按照舵机的工作电压来分类：普通电压舵机（4.8-6V），高压舵机HV SERVO （6-7.4V）；高压舵机HV SERVO（9.4-12V）。
高压舵机是工作电压高在6-7.4V;9.4-12V（以后高压舵机的工作电压应该还会更高的），高压舵机的优点就是发热小，反应更灵敏，扭力更大。
3, 按照是否防水来分类：全防水舵机，普通舵机。
（全防水舵机的视频）4，机器人专用舵机与模型舵机的区别机器人用的大部分舵机和模型舵机都是一样的，只是航模用舵机限制转角，一般是90-270°，有些机器人舵机的工作角度到达360度，360度舵机一般都是用到机器人上的。
二，舵机的结构（舵机的结构视频）1，外壳：外壳材料有金属，塑料，半金属半塑料三种。
（全金属外壳舵机，半金属半塑料外壳舵机，塑料外壳舵机）2，马达: 无刷马达，空心杯马达，铁心马达。
（无刷马达舵机，空心杯马达舵机，铁芯马达舵机）3，齿轮套件：舵机的齿轮材料（Gear Material）有塑料和金属之区分，金1 / 2属齿轮的舵机一般皆为大扭力及高速型，具有齿轮不会因负载过大而崩牙的优点。
4，动力输出轴：（1），动力输出轴材料有塑料和金属之分，大扭力的一般都采用金属材料。
（2），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 （FUTABA）,24T(HITEC),23T(JR)这三种，只有舵机轴的齿数和舵臂的齿数一样才能使用。
舵机的工作原理
舵机的工作原理舵机是一种常用的电机驱动装置，广泛应用于机器人、无人机、航模、机械臂等领域。
它的主要作用是控制机械装置的角度或位置，实现精确的运动控制。
在本文中，我们将详细介绍舵机的工作原理。
一、舵机的基本结构舵机主要由电机、减速机、控制电路和反馈装置组成。
1. 电机：舵机通常采用直流电机或无刷电机作为驱动源。
电机的转动产生动力，驱动舵机的输出轴运动。
2. 减速机：舵机的减速机主要由齿轮组成，通过减速比将电机的高速转动转换为输出轴的低速高扭矩转动。
3. 控制电路：舵机的控制电路是舵机的核心部分，它接收外部的控制信号，并根据信号的脉宽来控制舵机的角度或位置。
4. 反馈装置：舵机通常内置有位置反馈装置，如光电编码器或霍尔传感器，用于实时监测输出轴的位置，并将信息反馈给控制电路，以实现闭环控制。
二、舵机的工作原理舵机的工作原理可以简单概括为：接收控制信号→解码信号→驱动电机→输出轴运动→反馈装置监测位置→控制电路调整驱动信号。
1. 接收控制信号：舵机通过接收外部的控制信号来确定输出轴的位置。
控制信号通常采用脉冲宽度调制（PWM）信号，脉宽的变化对应着不同的角度或位置。
2. 解码信号：控制电路接收到控制信号后，会对信号进行解码，提取出脉宽信息。
3. 驱动电机：解码后的信号被送入舵机的驱动电路，驱动电路根据信号的脉宽信息来控制电机的转动。
通常情况下，舵机的驱动电路采用H桥电路来实现正反转和速度控制。
4. 输出轴运动：驱动电机的转动通过减速机传递给输出轴，使得输出轴按照设定的角度或位置运动。
5. 反馈装置监测位置：舵机内置的反馈装置会实时监测输出轴的位置，并将位置信息反馈给控制电路。
6. 控制电路调整驱动信号：控制电路根据反馈装置提供的位置信息，与输入信号进行比较，如果输出轴的位置与设定位置不一致，控制电路会调整驱动信号，使输出轴逐渐接近设定位置，实现闭环控制。
三、舵机的特点和应用舵机具有以下几个特点：1. 高精度：舵机能够实现较高的角度或位置控制精度，通常可以达到数度甚至更小的角度。
舵机
2020/4/25
主讲 赵伟
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在近代船舶上常装设侧推装置，以提高低速航行时的操
纵性能，侧推效果与航行速度有关。低速时，侧推效果 较好，可能产生的转船力矩MC=PT·L1在喷射水柱后侧产 生的低压区，效率损失不大。在高速时，侧推效果较差，
喷射水柱后侧产生的低压区将产生明显的效率损失。
当在船舶首尾装设侧推装置 时(分别称为首推器和尾推器)， 若两者向相反方向同时发出侧 推力，则可使船舶绕重心原地 转向。
可以有效地代替船舶舵 的功能，使船舶灵敏地 转向和倒航，具有良好 的操纵机动性能
目前已经被大量应用在 各种拖船，工程船舶和 各种特殊船舶上。
主讲 赵伟
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(二)对舵机的基本要求
1、满足船舶操纵性能要求
舵机应能保征足够大的转舵力矩，在任何航行条件 下，确保正常工作。在最大航速时，能够将舵转动 到最大舵角位置。
其它附件有舵角指示器，压力表，温度表等。
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主讲 赵伟
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主讲 赵伟
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(四)舵机的类型
按动力来源分，舵机有人力机械操纵舵机，手动液压舵机(动
力为人力，利用油液传递动力)、蒸汽舵机、电动舵机和电动液 压舵机(油泵机组将电动机电能转化为液压能，并依靠液压能进 行转舵，简称液压舵机)等五种。
曾在中，小型船舶上使用，转舵力矩一般不大于160kN·m。 中间采用蜗杆蜗轮减速传动机构。
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主讲 赵伟
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主讲 赵伟
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电动机械式舵机
用一个大齿圈代替扇形 齿弧，使舵能够左右转 动更大的角度，用于主 动舵。
舵柱可左右转动90(即 2X 90)。电动机通过齿 轮传动两对蜗杆蜗轮， 并由两个对称的小齿轮 同时将转舵力矩传递到 与舵柱直接连接的大齿 圈上。传递力矩的机件 受力小均衡。
舵机工作原理与控制方法
舵机工作原理与控制方法舵机是一种常见的机电一体化设备，用于控制终端设备的角度或位置，广泛应用于遥控模型、机器人、自动化设备等领域。
下面将详细介绍舵机的工作原理和控制方法。
一、舵机工作原理：舵机的工作原理可以简单归纳为：接收控制信号-》信号解码-》电机驱动-》位置反馈。
1.接收控制信号舵机通过接收外部的控制信号来控制位置或角度。
常用的控制信号有脉宽调制（PWM）信号，其脉宽范围一般为1-2毫秒，周期为20毫秒。
脉宽与控制的位置或角度呈线性关系。
2.信号解码接收到控制信号后，舵机内部的电路会对信号进行解析和处理。
主要包括解码脉宽、信号滤波和信号放大等步骤。
解码脉宽：舵机会将输入信号的脉宽转换为对应的位置或角度。
信号滤波：舵机通过滤波电路来消除控制信号中的噪声，使得控制稳定。
信号放大：舵机将解码后的信号放大，以提供足够的电流和功率来驱动舵机转动。
3.电机驱动舵机的核心部件是电机。
接收到解码后的信号后，舵机会驱动电机转动。
电机通常是直流电机或无刷电机，通过供电电压和电流的变化控制转动速度和力矩。
4.位置反馈舵机内部通常搭载一个位置传感器，称为反馈装置。
该传感器能够感知电机的转动角度或位置，并反馈给控制电路。
控制电路通过与目标位置或角度进行比较，调整电机的驱动信号，使得电机逐渐趋近于目标位置。
二、舵机的控制方法：舵机的控制方法有脉宽控制方法和位置控制方法两种。
1.脉宽控制方法脉宽控制方法是根据控制信号的脉宽来控制舵机的位置或角度。
控制信号的脉宽和位置或角度之间存在一定的线性关系。
一般来说，舵机收到脉宽为1毫秒的信号时会转动到最左位置，收到脉宽为2毫秒的信号时会转动到最右位置，而脉宽为1.5毫秒的信号舵机则会停止转动。
2.位置控制方法位置控制方法是根据控制信号的数值来控制舵机的位置或角度。
与脉宽控制方法不同，位置控制方法需要对控制信号进行数字信号处理。
数值范围一般为0-1023或0-4095，对应着舵机的最左和最右位置。
舵机
舵机
先抄一段说明：舵机，又称伺服马达，是一种具有闭环控制系统的机电结构。
舵机主要是由外壳、电路板、无核心马达、齿轮与位置检测器所构成。
其工作原理是由控制器发出PWM（脉冲宽度调制）信号给舵机，经电路板上的IC处理后计算出转动方向，再驱动无核心马达转动，透过减速齿轮将动力传至摆臂，同时由位置检测器（电位器）返回位置信号，判断是否已经到达设定位置，一般舵机只能旋转180度。
舵机结构图
舵机有3根线，棕色为地，红色为电源正，橙色为信号线，但不同牌子的舵机，线的颜色可能不同。
舵机的转动的角度是通过调节PWM（脉冲宽度调制）信号的占空比（1.占空比是指高电平在一个周期之内所占的时间比率。
2. 正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。
例如:正脉冲宽度1μs,信号周期10μs的脉冲序列占空比为0.1。
即：脉冲的宽度除以脉冲的周期称为占空比。
）来实现的，标准PWM（脉冲宽度调制）信号的周期固定为20ms（50Hz），理论上脉宽分布应在1ms到2ms之间，但是，事实上脉宽可由0.5ms到2.5ms之间，脉宽和舵机的转角0°～180°相对应。
舵机控制的基本原理
舵机控制的基本原理舵机它主要是由直流电机、减速齿轮组、传感器和控制电路这几个部分组成的。
先说说直流电机吧，这个就像是舵机的小动力源。
你可以把它想象成一个小小的大力士，虽然它自己的力气可能不是超级大，但是它很努力地在转动呢。
不过这个直流电机呀，它要是直接工作的话，就有点太莽撞啦，就像一个横冲直撞的小怪兽，所以呢就需要减速齿轮组来管管它。
减速齿轮组就像是一个超级耐心的教导员。
直流电机转得很快的时候，它就会把这个速度降下来，而且还能把电机的力量变得更大呢。
就好比把小怪兽的速度降下来，但是让它的力气变得更有用处。
这个时候呀，舵机就开始有点靠谱的样子啦。
那传感器呢，这可是个聪明的小机灵鬼。
它一直在观察着舵机的状态哦。
比如说舵机的轴转到哪里啦，它都能知道得一清二楚。
就好像是舵机的小眼睛，时刻盯着自己的动作。
如果没有这个传感器呀，舵机就像个没头的苍蝇，不知道自己转到什么位置合适了。
再来说说控制电路，这可是舵机的大脑呢。
你给它一个信号，就像是给它下了个小指令。
比如说你想让舵机的轴转到某个角度，这个控制电路就开始忙活起来啦。
它会根据你给的信号，去指挥直流电机该怎么转，是转快点还是转慢点，然后通过减速齿轮组来实现合适的转动，同时传感器还会把舵机的实时状态反馈给控制电路。
这就像一个小团队一样，大家互相配合得可好了。
当你给舵机一个角度信号的时候，控制电路就会计算出电机需要转动多少才能达到这个角度。
然后电机就开始转动啦，在转动的过程中，传感器不断地告诉控制电路现在的位置情况。
如果还没到指定的角度呢，电机就继续转；要是一不小心转多了一点，控制电路就会让电机往回转一点点。
这整个过程就像是一场小心翼翼的舞蹈，每个部分都要跳对自己的舞步。
舵机在很多地方都特别有用呢。
像咱们玩的小机器人呀，那些能做出各种有趣动作的关节部分，很多就是靠舵机来控制的。
还有航模里面，舵机可以控制飞机的舵面，让飞机能在空中做出各种酷炫的动作。
要是没有舵机这么个有趣的小玩意儿，这些好玩的东西可就没那么精彩啦。
舵机简介
请自己根据实物建模，以进行 机构设计。
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。
常见型号
ຫໍສະໝຸດ 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 torque)： 3.2 kg.cm (4.8V) 4.1 kg.cm (6.0V)
控制
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。
舵机简介——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）； 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；
舵机的工作原理
舵机的工作原理舵机是一种常见的电机控制装置，广泛应用于机器人、无人机、航模、机械臂等领域。
它通过接收电信号来控制输出轴的位置，从而实现精确的角度调节。
本文将详细介绍舵机的工作原理，包括内部结构、信号控制和工作过程。
一、内部结构舵机的内部结构主要包括电机、减速装置、位置反馈装置和控制电路。
电机负责提供动力，减速装置用于减小输出轴的转速并增加扭矩，位置反馈装置用于检测输出轴的位置，控制电路则根据输入信号来控制电机的运转。
1. 电机：舵机通常采用直流电机，其转子通过电流产生转矩。
电机的转速和扭矩与输入电流成正比，因此控制电路可以通过控制电流来控制舵机的运动。
2. 减速装置：为了增加舵机的扭矩并减小转速，舵机通常会使用减速装置。
减速装置一般采用齿轮传动或行星齿轮传动，通过减小电机输出轴的转速来提供足够的扭矩。
3. 位置反馈装置：为了实现精确的角度调节，舵机通常配备位置反馈装置。
位置反馈装置可以是电位器、光电编码器或磁编码器等，用于检测输出轴的位置并将信号反馈给控制电路。
4. 控制电路：控制电路是舵机的核心部分，它接收输入信号并根据信号的大小和方向来控制电机的运动。
控制电路通常由微控制器、驱动电路和反馈电路组成。
二、信号控制舵机的工作原理基于接收到的控制信号，通常使用PWM（脉宽调制）信号来控制舵机的位置。
PWM信号是一种周期性的方波信号，通过调整方波的高电平时间来控制舵机的角度。
1. 脉宽范围：舵机通常接收的PWM信号脉宽范围为0.5ms到2.5ms，其中1.5ms为中间位置。
较小的脉宽会使舵机转到最小角度，较大的脉宽会使舵机转到最大角度。
2. 控制精度：舵机的控制精度取决于PWM信号的分辨率，即方波周期内脉宽的划分数量。
通常，舵机的控制精度在10比特（1024个划分）到16比特（65536个划分）之间。
3. 控制频率：舵机的控制频率是指PWM信号的重复频率，通常为50Hz或者更高。
较高的控制频率可以提供更平滑的运动，但也会增加系统的计算和通信负担。
舵机控制详解
本人学习了一段时间的舵机，将自己所遇到的问题与解决方案和大家分享一下，希望对初学者有所帮助！！！！一、舵机介绍1、舵机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。
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。
舵机组成：舵盘、减速齿轮、位置反馈电位计、直流电机、控制电路板等。
舵盘上壳齿轮组中壳电机控制电路控制线下壳工作原理：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器控制电路板反馈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。
舵机接线方法：三线接线法：（1）黑线（地线）红线（电源线）两个标准：4.8V和6V蓝线/黄线（信号线）（2）棕线（地线）红线（电源线）两个标准：4.8V和6V黄线（信号线）二、舵机PWM 信号介绍1、PWM 信号的定义PWM 信号为脉宽调制信号，其特点在于他的上升沿与下降沿之间的时间宽度。
具体的时间宽窄协议参考下列讲述。
我们目前使用的舵机主要依赖于模型行业的标准协议，随着机器人行业的渐渐独立，有些厂商已经推出全新的舵机协议，这些舵机只能应用于机器人行业，已经不能够应用于传统的模型上面了。
关于舵机PWM 信号的基本样式如下图其PWM 格式注意的几个要点：（1） 上升沿最少为0.5mS ，为0.5mS---2.5mS 之间； （2） 控制舵机的PWM 信号周期为20ms ； 2．PWM 信号控制精度制定1 DIV = 8uS ; 250DIV=2mSPWM 上升沿函数： 0.5mS + N ×DIV 0uS ≤ N ×DIV ≤ 2mS0.5mS ≤ 0.5Ms+N ×DIV ≤ 2.5mS 3、舵机位置控制方法舵机的转角达到185度，由于采用8为CPU 控制，所以控制精度最大为256份。
舵机原理及其使用详解
舵机的原理，以及数码舵机VS模拟舵机一、舵机的原理标准的舵机有3条导线，分别是：电源线、地线、控制线，如图2所示。
以日本FUTABA-S3003型舵机为例，图1是FUFABA-S3003型舵机的内部电路。
3003舵机的工作原理是：PWM信号由接收通道进入信号解调电路BA6688的12脚进行解调，获得一个直流偏置电压。
该直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压差由BA6688的3脚输出。
该输出送入电机驱动集成电路BAL6686，以驱动电机正反转。
当电机转动时，通过级联减速齿轮带动电位器Rw1旋转，直到电压差为O，电机停止转动。
舵机的控制信号是PWM信号，利用占空比的变化，改变舵机的位置。
有个很有趣的技术话题可以稍微提一下，就是BA6688是有EMF控制的，主要用途是控制在高速时候电机最大转速。
原理是这样的:收到1个脉冲以后，BA6688内部也产生1个以5K电位器实际电压为基准的脉冲，2个脉冲比较以后展宽，输出给驱动使用。
当输出足够时候，马达就开始加速，马达就能产生EMF，这个和转速成正比的。
因为取的是中心电压，所以正常不能检测到的，但是运行以后就电平发生倾斜，就能检测出来。
超过EMF 判断电压时候就减小展宽，甚至关闭，让马达减速或者停车。
这样的好处是可以避免过冲现象(就是到了定位点还继续走,然后回头,再靠近)一些国产便宜舵机用的便宜的芯片，就没有EMF控制，马达、齿轮的机械惯性就容易发生过冲现象，产生抖舵电源线和地线用于提供舵机内部的直流电机和控制线路所需的能源．电压通常介于4～6V，一般取5V。
注意，给舵机供电电源应能提供足够的功率。
控制线的输入是一个宽度可调的周期性方波脉冲信号，方波脉冲信号的周期为20ms(即频率为50Hz)。
当方波的脉冲宽度改变时，舵机转轴的角度发生改变，角度变化与脉冲宽度的变化成正比。
某型舵机的输出轴转角与输入信号的脉冲宽度之间的关系可用围3来表示。
二、数码舵机VS模拟舵机数码舵机比传统的模拟舵机，在工作方式上有一些优点，但是这些优点也同时带来了一些缺点。
舵机简介和C51例程
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。
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舵机
------孟令军2014.8.13
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》》什么是舵机？
【舵机定义】
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。
它是一个可以调制偏转角度的电机，从而用于一些车、体机器人的方向调制。
伺服马达三条线中白色的线是控制线，接到控制芯片上。
中间的是SERVO工作电源线（红色），一般工作电源是5V。
第三条是地线。
》》如何选择舵机呢？？
【参数】
⑴转速
转速由舵机无负载的情况下转过60°角所需时间来衡量，常见舵机的速度一般在
0.11/60°~0.21S/60°之间。
⑵转矩
舵机扭矩的单位是KG·CM，这是一个扭矩单位。
可以理解为在舵盘上距舵机轴中心水平距离1CM 处，舵机能够带动的物体重量。
⑶电压
较高的电压可以提高电机的速度和扭矩，舵机推荐的电压一般都是4.8V或6V。
⑷尺寸、重量和材质
舵机的功率（速度×转矩）和舵机的尺寸比值可以理解为该舵机的功率密度，一般同样品牌的舵机，功率密度大的价格高。
塑料齿轮的舵机在超出极限负荷的条件下使用可能会崩齿，金属齿轮的舵机则可能会电机过热损毁或外壳变形。
所以材质的选择并没有绝对的倾向，关键是将舵机使用在设计规格之内。
所以：选择舵机需要在计算自己所需扭矩和速度，并确定使用电压的条件下，选择有150%左右甚至更大扭矩富余的舵机。
》》舵机如何调控？？？
【模拟舵机及其控制原理】
工作原理是控制电路接收信号源的控制脉冲，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。
模拟舵机需要一个外部控制器（遥控器的接收机）产生脉宽调制信号（可以用pwm模块）来告诉舵机转动角度，脉冲宽度是舵机控制器所需的编码信息。
舵机的控制脉冲周期20ms，脉宽从0.5ms-2.5ms，分别对应-90度到+90度的位置。
具体电机内部是怎么运作的，笔者在此不多写了，因为我们是学怎么用他的，如果想深究，可以讨论。
【数字舵机及其控制原理】
1、防抖。
（模拟舵机调制不稳定，比如我期望得到2.5V的电压位置，但第一次得到的是2.3V，经过1个调节周期后，电位器转过的位置已经是2.6V了，这样控制电路就会给电机一个方向脉冲调节，电机往回转，又转过头，然后有向前调节，以至于出现不停的震荡）
2、响应速度快。
（数字舵机可以以很高的频率进行调节，这个周期和角度会变得非常小，也能用PID进行调节）
如果想用数字舵机的可以研究PID算法。
-------------------下期学习PID算法--------------。