原创 小型伺服电机对现代机器人技术的重要性-博扬智能

　　作为一个孩子，你花时间用遥控汽车或其他玩具制造噪音。如果你好奇地打破遥控玩具或笨拙地把它砸成碎片，你会看到里面的小型电机——伺服器。这些是驱动小型车辆和玩具的设备。业余爱好者驱动器是高端工业和商业伺服系统的原始复制品，用于实验室协作机器人和能够以高精度执行多功能操作的机器。经过进一步的开发和优化，电机面临新的技术挑战，最终缩小到手掌大小。由于便携性和准确的位置反馈，微伺服电机开始受到机器人爱好者的欢迎，然后扩展到其他工程和生产领域。

　　小型伺服电机的基本工作原理——

　　小型伺服是一种将电信号转换为机械运动的电机。它是一种完全按照指令旋转到预定位置的旋转或线性执行器。舵机还可以稳定地保持和重新建立位置。如果外力导致舵机偏离固定角度，则控制器驱动舵机克服负载。除了提供干扰抑制，控制器还跟踪输入。

　　内部小型伺服执行器

　　业余伺服电机包括：——

　　·控制电路

　　·电位器

　　·输出轴

　　·主输出齿轮

　　·减速器

　　·主电机

　　小型工业伺服电机包括：——

　　·编码器(1)

　　·控制器(1)

　　·无框交流电机套件(2)

　　·空心轴(3)

　　·谐波齿轮(4)

　　反馈——

　　小型或其他伺服电机的一个显着特征是位置反馈，而其他电机（例如步进电机）缺乏这种反馈。在标准爱好者服务器中，响应通常由电位计提供。

　　电位器通过喇叭连接到输出轴，起到电阻器的作用。传感器还与电路板控制器联系，并通知它有关轴位移的信息。在某些工业应用中，使用光学传感器代替电位计。

　　电路板控制器接收指示输出轴应转向何处的控制信号。然后，向电机提供电流，使轴可以沿指定方向移动并保持最终位置。如果喇叭从预定点移开，控制电路会将其返回到喇叭应在的位置。

　　小型伺服电机的种类——

　　此类服务器不被视为特定的电机类别。与其他执行器相比，它是一种位置控制精确的闭环控制系统。迷你舵机有多种型号和配置，适用于各行业。

　　旋转/线性执行器——

　　伺服执行器可以产生直线或旋转运动。线性驱动确保线性平移。因此，它被广泛用于提升、提升或牵引物品。典型应用包括自动门或切割机。对于旋转运动，使用旋转电机。在工业和业余建模中，运动类型比线性运动更频繁。如果没有这种类型的执行器，就无法想象机器人技术。如果没有旋转伺服系统，机器人的精确控制和平滑的人类运动几乎是不可能的。

　　模拟/数字信号——

　　伺服电机根据接收到的电信号控制输出轴。信号可以是模拟的或数字的。当需要快速反馈时，例如在直升机制造和机器人工程中，使用数字微伺服电机可以实现最大精度。大量爱好者应用程序使用模拟技术，这种技术要便宜得多。

　　交直流电流型——

　　小型伺服电机在交流（AC）或直流（DC）电流下运行。交流和直流电机根据其控制速度的能力而有所不同。当机器人和机械需要高重复性和超精密度时，就会使用AC设备。直流电流类型用于建模和业余爱好电子产品。直流伺服系统也可以在打印机、绘图仪和其他CNC机器中找到。

　　有刷/无刷电机——

　　无刷微伺服电机更可靠、更高效、噪音更小。与有刷电机不同，旋转是通过电气换向实现的。在需要高精度和大扭矩重量比的环境中，无刷是必不可少的。为了学习机器人的基本原理，在家制作爱好模型，通常使用小型有刷电机，因为它们更便宜。

　　伺服关键参数——

　　伺服参数可能会有很大差异，具体取决于各种运动特定的设置。关键参数是速度及其控制。根据伺服机构信号是模拟信号还是数字信号，这些特性可能较差或较好。

　　1.速度

　　工业系统通常需要更高的速度——也就是说，输出轴移动得更快。连续旋转的小型舵机，如用于机器人和直升机制造，具有数字控制，可实现快速操作。建模中使用的直流微伺服电机，平均速度为0.3秒/60°。

　　2.扭矩

　　除了速度，扭矩是工业和商业应用中的另一个重要参数，因为它决定了机器的机械容量。迷你舵机支持的标准扭矩值约为5 kg/cm。对于工业上使用的小型舵机，可以达到11牛顿米，约为112公斤/厘米。

　　发展——

　　技术在不断改进。几十年来，我们见证了数字设备如何变得更小、更智能。开发人员和研究人员正在努力使机器人更复杂、更像人。因此，小型伺服电机仍然是成功机器人应用的重要组成部分。

文章来源：博扬智能