舵机在仿生机器人中的应用
探索舵机的不同应用场景

探索舵机的不同应用场景舵机是一种常见的电机,广泛应用于各个领域,如机器人技术、模型制作、汽车控制等。
它的特点是能够实现精确的角度调整和位置控制,因此在许多不同的应用场景中有着重要的作用。
在本文中,我将探索舵机的不同应用场景,从而帮助读者更好地理解和应用这一技术。
1. 机器人技术机器人技术是舵机最常见的应用领域之一。
舵机能够实现精确的角度调整和位置控制,使得机器人能够模拟人类的动作和动作序列。
在机器人臂的关节上安装舵机,可以使机器人的手臂具备灵活的运动能力,能够完成精细的操作任务。
舵机还广泛应用于机器人的头部和眼睛,使得机器人能够实现头部的转动和眼睛的注视功能,增强机器人的交互能力和表情表达能力。
2. 模型制作舵机在模型制作领域也有着重要的应用。
模型制作是一项富有创造性和艺术性的活动,而舵机能够为模型增添生动的动作效果。
在飞机模型中安装舵机可以实现舵面的转动,使得飞机能够模拟真实飞行时的姿态变化;在船模中安装舵机可以实现舵轮的转动,使得船模能够在水上行驶。
通过舵机的应用,模型制作者可以将模型的表现力提升到一个新的水平。
3. 汽车控制在汽车领域,舵机被广泛应用于车辆的转向系统中。
舵机能够通过精确的控制来实现车轮的转向,从而使得汽车能够稳定地行驶在道路上。
在传统的机械转向系统中,舵机被用来控制汽车转向盘的位置和转动。
而在现代的电子转向系统中,舵机则被用来控制电力转向装置,实现对转向力的精确控制。
舵机在汽车的转向系统中起到了关键的作用,保证了行驶安全和驾驶舒适性。
4. 舞台灯光舵机在舞台灯光控制中也有着广泛的应用。
舞台灯光是舞台艺术中不可或缺的一部分,而舵机能够帮助实现灯光的精确调整和位置控制。
在舞台上安装舵机可以实现灯光的上下移动、左右转动等动作,从而使得舞台灯光能够更好地照亮演员和舞台。
通过舵机的应用,舞台灯光设计师可以实现各种灯光效果,提升舞台表演的视觉效果和观赏性。
总结和回顾:舵机作为一种能够实现精确的角度调整和位置控制的电机,在各个领域都有着重要的应用。
舵机的应用场合

舵机的应用场合
舵机是一种能够控制角度的电机,被广泛应用于机器人、模型、玩具、航空模型等领域。
下面将详细介绍舵机的应用场合。
一、机器人
舵机在机器人中的应用非常广泛,可以控制机器人头部和肢体的运动。
比如说,在人形机器人中,舵机可以控制头部左右摇晃、上下转动;
在四足机器人中,舵机可以控制腿部上下运动和左右转向。
通过不同
数量和类型的舵机组合,可以实现各种复杂的动作。
二、模型
在模型领域中,舵机也是必不可少的元件。
比如说,在遥控车或遥控
飞行器中,舵机可以控制车轮或飞行器翼面的转向和升降;在火车模
型中,舵机可以控制火车头灯光亮灭和车厢连接状态等。
三、玩具
在玩具领域中,舵机也有着广泛应用。
比如说,在遥控汽车或遥控飞
行器玩具中,通过调节舵机来实现各种不同的动作;在娃娃玩具中,
舵机可以控制娃娃头部和手臂的运动,增加玩具的趣味性。
四、航空模型
在航空模型领域中,舵机也是必不可少的元件。
比如说,在遥控飞行器中,舵机可以控制飞机翼面的转向和升降;在遥控直升飞机中,舵机可以控制直升飞机旋翼的转动。
五、其他领域
除了以上几个领域外,舵机还有着许多其他应用场合。
比如说,在智能家居中,通过调节舵机来实现窗帘或门的开关;在医疗器械中,舵机可以用于控制手术器械的运动等。
总之,随着科技不断发展和进步,人们对于舵机的应用场合也越来越广泛。
相信在未来的日子里,我们能够看到更多更广泛的舵机应用场景。
舵机的应用场合

舵机的应用场合舵机是一种能够控制角度的电机,广泛应用于各种机器人、模型、航模等领域。
下面将介绍舵机的应用场合。
1. 机器人领域在机器人领域,舵机通常用于控制机器人的关节,实现机器人的运动。
例如,在机器人手臂中,舵机可以控制手臂的转动、抬起、放下等动作。
在机器人腿部,舵机可以控制机器人的步态,使机器人能够行走、奔跑等。
2. 模型领域在模型领域,舵机通常用于控制模型的运动。
例如,模型飞机中,舵机可以控制机翼的上下、左右转动,从而控制飞机的飞行方向、高度等。
在模型车中,舵机可以控制车轮的转动,从而控制车的行驶方向和速度。
3. 航模领域在航模领域,舵机通常用于控制飞机、直升机等模型的运动。
例如,在飞机模型中,舵机可以控制机翼、方向舵、升降舵等部件的运动,从而控制飞机的飞行姿态和方向。
在直升机模型中,舵机可以控制叶片的旋转,从而控制直升机的升降和前后移动。
4. 机械臂领域在机械臂领域,舵机通常用于控制机械臂的运动。
例如,在工业机械臂中,舵机可以控制机械臂的转动、抬起、放下等动作,从而实现工业生产的自动化。
5. 智能家居领域在智能家居领域,舵机通常用于控制家居设备的运动。
例如,在智能窗帘中,舵机可以控制窗帘的开合,从而实现智能化的窗帘控制。
在智能家居机器人中,舵机可以控制机器人的头部转动、手臂抬起等动作,从而实现家居服务的自动化。
6. 教育领域在教育领域,舵机通常用于机器人教育和科普教育。
例如,在机器人教育中,舵机可以用于控制机器人的运动,让学生们学习机器人编程。
在科普教育中,舵机可以用于演示机械臂的运动原理和控制方法。
舵机是一种非常重要的电机,广泛应用于各种领域。
随着科技的不断发展,舵机的应用场合也会越来越广泛。
未来,舵机将会在更多的领域得到应用,为人们的生活带来更多的便利和效益。
机器人关节及转向装置——舵机的原理及应用

经 实验 验 证 ,所 使用 电路 能 达 到 连 续 控 制 舵 机转 动
图 1 舵 机 工 作 原 理
的使 用 要 求 ,在 占空 比线 性 变 化 的 过 程 中 ,舵 机 能够 基 本线 性 地 稳 定 转 动 ,但 应 注 意 实 验 过程 中应 避 免强 干扰 源 的 干扰 ,保 证 各个 环节 的滤 波 措 施 ,这 在使 用 金属 芯
在 内的 3 控 制 线 。 其供 电一 般 在 4 V一 V,控 制 信 信 号 的 电源 隔 离 开 来 ,这样 控 制 信 号 就 不 会受 到 因 舵 机 条 .8 6 号 是 周期 为 2 m 脉 冲宽 度 是 0 m 一 .5 s 脉宽 调 自身 的工 作 而 产 生 的 干 扰 。 同时 为 了最 大 程 度 的 滤 除 干 0s .5 s 2 m 的 制 信 号 ( WM) P ,对 应 着 0 一10 的 工 作 转 角 。 其 工 作 扰 ,在两个供电源上都加 了 10 F的电容滤波 ,控制信 。 8。 0u 原理是收到的 P WM 信 号 的 脉 宽 和其 内 部 电路 产 生 的 脉 号 的最 终 输 出 线 也并 联 了 0 1 F的 小 电容 滤 除一 部 分 高 .u 宽 通 过 比较 电路 得 到 的 两路 脉 冲 ,其 中一 路展 宽 后 输 出 频 信号 。使 用 5 5电路 控 制 舵机 如 图 2 示 。 5 所
0 6级 本 科 生 。 ●通 讯作 者 简 介 :刘 呜 (9 7一) 男 ,高 级 工 程 师 , 实 验 中心 15 , 主 任 ,主要 研究 方 向 :测控 技 术 。
● 收稿 日期 :2 0 0 9—1 2 1— 0
在 舵 机 角 度 控制 需 要 更 加 精 确 的场 合 ,以及 机 器 人 控 制 电路 中 ,更 多 的 是 使 用 单 片 机 通 过 软 件 控 制 舵 机 , 这 样 的 硬件 电路 非 常 简 单 ,将 舵 机 控 制 线 连 接 在 IO 口 / 即可 。 软件 部 分 使 用 定 时 器 两 次 定 时 控 制 输 出 P WM 信
舵机在机器人技术中的应用及编程方法

. 5 ) , 2 。可以用单片机作 为舵机 的控制单元 , 使P WM信号 院教师 , 高级工程 师、 维 修 电工 技 师 , 主 要 从 事 电气 自 0 动 化 技术 专 业 教 学 与 研 究 工作 。 的 脉 冲宽 度 实 现 微 秒 级 的 变 化 ,从 而 提 高 舵 机 的 转 角 精
(  ̄ ) 2 0 1 3 . 6 ~ 2 0 1 3 . 7 , 智 能节 能 可以 方便实现远程监控 。④结合 高速发展 的计 算机 技术、 能控 制技术 以及软起动 方案 ; 人 工 神 经 网 络 技 术 等 ,实 现 异 步 电动 机 的 高 级 智 能 控 制 。 控制器 的构 建 : 包括 设计 和搭建整个控制 系统 :  ̄2 o 1 3 . 8 ~ 0 1 3 . 9 , 现场安 装 以及 工业性试 验 , 对前期 算法进 行最 终 ⑤ 本 项 目所设计 的智能节能控制 装置 实现 了 电机 的软 起 2 进一步积累经验 ; @2 0 1 3 . 1 0 ~ 2 0 1 3 . 1 1 , 电路及程序调 动与软刹车、 过载保护、 缺相 以 及 三相 不平 衡 保 护 , 通 过 在 确定 ,
摘要 : 本文 以 自 动投球机 器人为例 , 介绍 了采用宏 晶 S T C 1 2 C 5 A 6 0 S 2 单 片机控制舵机 的原理和编程 方法。
Ab s t r a c t :B a s e d o n a u t o ma t i c p i t c h i n g r o b o t a s a n e x a mp l e ,t h i s p a p e r i n t r o d u c e s t h e p in r c i p l e a n d p r o g r a mmi n g me t h o d o f u s i n g S T C1 2 C5 A6 0 S 2 MC U t o c o n t r o l s t e e i r n g g e a r .
CDS5500舵机

博创科技proMOTION CDS系列总线式机器人舵机介绍 为什么需要机器人舵机?机器人舵机的概念起源于对“航模舵机”的改进。
长期在各种教育娱乐机器人上大量使用的“航模舵机”又称为伺服机,是原本用于航模舵面控制的一种位置控制单元,其集成了电机、减速器、角度传感器和控制电路,通过外部PWM 信号的控制,可以实现位置伺服的功能;由于它具有以下特点,因此被微型仿人机器人、仿生机器人和微型关节机器人等教育娱乐机器人广泛使用:1.作为集成的位置控制器,集成控制驱动一体,使用非常方便;2.标准统一。
全世界的舵机都是一个接口标准,即插即用;3.控制简单,只需要一个IO口即可进行控制;4.价格低廉,相对工业级的伺服驱动器+伺服电机,成本只有十几分之一。
5.重量轻,体积小,同等重量下的扭矩很大。
但是,“航模舵机”毕竟是用于航模的产品,用作机器人关节伺服单元,有以下明显的不足:1.控制精度不高,一般位置精度低于0.5度。
2.其闭环控制仅限于位置控制。
通常无法直接进行速度控制。
完全无法进行力矩控制。
对控制器而言,舵机属于开环控制,无法知道是否超载,是否达到控制目标。
3.响应慢。
由于其控制信号的周期为20ms,响应时延至少就是20ms级别,无法做到高速响应。
4.没有反馈信息,缺乏过热、限位等保护,并且无法对每个关节舵机单独设置参数。
(举例:仿人机器人的手臂关节的舵机和大腿关节的舵机,其PID参数一定不一样。
因为工况不一样)5.数量多了之后,线缆杂乱。
线缆太长还会导致电磁干扰。
6.转动范围只有180度。
不能无限制整周回转,限制了其应用范围。
什么是总线式机器人舵机?为了解决传统舵机用在机器人上的各种问题,同时继承传统舵机的各种优势,博创科技基于传统舵机的结构和使用方式,开发了proMOTION系列机器人舵机。
ProMotion CDS机器人舵机采用先进的伺服控制技术和高速微处理器,响应速度快,到位准确无抖动。
相比传统舵机50Hz的控制频率,CDS系列机器人舵机通过高达500Hz的控制频率,确保位置控制的准确和保持力矩的稳定性。
基于舵机的机器人控制系统的设计与调试毕业论文

2.2 ATmega32控制器
ATmega32单片机是一个高性能、功耗低的AVR微处理器。ATmega32单片机共有4个端口,分别为PA、PB、PC、PD口。每一个端口拥有8个I/O接口。ATmega32微处理器含有3个定时和3个计数器,其中有1个16位的定时器和计数器和2个8位的定时器和计数器。还含有一个UART串口和8个10位的ADC模数转换。其余还有一些电源和地的接口等。ATmega32的外设非常丰富。ATmega32的微处理器有两种,一种是40脚的,另外一种是44脚的,原理图如图1和图2所示:
基于舵机的机器人控制系统的设计与调试毕业论文
第1章 绪 论
1.1 六足机器人的发展和意义
社会的发展伴随着科技的发展,现代化的各个行业中,机器人越来越受到人类的喜爱,同时对机器人的要求也在不断的提高。如今,机器人应用范围扩展广泛,在一些比较复杂和特殊的工作条件中,人们对机器人的功能和方式等,也提出特殊的要求,无论在任何复杂的环境下工作的机器人,也要完成特定任务。
本次在应用SolidWorks建模时,六足机器人的足部拐角比较难画,通过反复的咨询和修改才完成建模。
2.5 Altium Designer 电路设计软件
本次的设计也将USB接口技术融入到接口设计中。我们采用ATMEL公司的AVR系列单片机ATmega32通用USB的接口模块。这样的设计模块可以使各种嵌入式的微处理器添加USB接口,方便系统与主机的快速通信。
AVR单片机是现如今新的一代高速精简指令系统计算机微控较低等特点[4]。AVR单片机的I/O口线的驱动能力比较强,它片内的集成外设的资源是非常丰富的。AVR单片机的ISP下载,具有制作相对简单、成本相对低廉等特点。
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。
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舵机在仿生机器人中的应用
摘要:根据控制方式,舵机应该称为微型伺服电机。
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。
舵机的结构、类型及控制原理等知识,是机械专业学生需要掌握的基本知识,了解舵机在机器人中的应用,对我们下学期科技创新活动制作仿生机器人有着重要作用。
关键词:舵机的结构、类型、工作及控制原理、应用。
一、舵机的结构及工作原理。
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。
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的转动方向和速度,从而达到目标停止。
结构: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置。
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。
Hitec甚至用钛合金作为齿轮材料,其高强度能保证3003大小的舵机能提供20几公斤的扭矩。
混合齿轮在金属齿轮和塑料齿轮间做了折中,在电机输出齿轮上扭矩一般不大,用塑料齿轮。
二、舵机的规格及选型。
当今使用的舵机有模拟舵机和数字舵机之分,不过数字舵机还是相对较少。
下面的技术规格同时适用与两种舵机。
舵机的规格主要有几个方面:转速、转矩、电压、尺寸、重量、材料等。
我们在做舵机的选型时要对以上几个方面进行综合考虑。
1、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。
2、转矩。
舵机扭矩的单位是K G·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。
3、电压
厂商提供的速度、转矩数据和测试电压有关,在4.8V和6V两种测试电压下这两个参数有比较大的差别。
如Futaba S-9001 在4.8V 时扭力为3.9kg、速度为0.22 秒,在 6.0V 时扭力为5.2kg、速度为0.18 秒。
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。
舵机的工作电压对性能有重大的影响,舵机推荐的电压一般都是4.8V或6V。
当然,有的舵机可以在7V以上工作,比如12V的舵机也不少。
较高的电压可以提高电机的速度和扭矩。
选择舵机还需要看我们的控制卡所能提供的电压。
4、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。
用户一般都对金属制的物品比较信赖,齿轮箱期望选择全金属的,舵盘期望选择金属舵盘。
但需要注意的是,金属齿轮箱在长时间过载下也不会损毁,最后确是电机过热损坏或外壳变形,而这样的损坏是致命的,不可修复的。
塑料出轴的舵机如果使用金属舵盘是很危险的,舵盘和舵机轴在相互扭转过程中,金属舵盘不会磨损,舵机轴会在一段时间后变得光秃,导致舵机完全不能使用。
综上,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。
三、舵机的控制原理
1、模拟舵机的控制原理。
舵机是一个微型的伺服控制系统,具体的控制原理可以用下图表示:
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。
如下图所示:
需要解释的是舵机原来主要用在飞机、汽车、船只模型上,作为方向舵的调节和控制装置。
所以,一般的转动范围是45°、60°或者90°,这时候脉冲宽度一般只有1ms-2ms之间。
而后舵机开始在机器人上得到大幅度的运用,转动的角度也在根据机器人关节的需要增加到-90度至90度之间,脉冲宽度也随之有了变化。
对于控制脉冲有的书上讲的是PPM(脉位调制信号),有的定义为PWM(脉宽调制信号)。
对与模型遥控器,发射机到接收机之间的信号编码方式是PPM(也有PCM)方式,当然,这个信号的编码传输过程不是接收机到舵机之间,切不可混淆。
对与机器人控制而言,我们一般通过单片机产生PWM信号控制舵机,所以下面对于舵机的控制脉冲都称为PWM信号
2、数字舵机的控制原理。
数字舵机从根本上颠覆了舵机的控制系统设计。
数字和模拟舵机相比在两个方面有明显的优点。
1、防抖。
2、响应速度快。
模拟舵机由于使用模拟器件搭建的控制电路,电路的反馈和位置伺服是基于电位器的比例调节方式。
电位器由于线性度的影响,精度的影响,个体差异性的问题,会导致控制匹配不了比例电压,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,这就是我们所看到的抖舵现象。
我们购买一批舵机会发现有的很好用,有的在空载的时候也会在抖动,有的是在加一定的负载后就开始抖动。
我们不用装出机器人就可以预期一个事实,不停抖动的舵机装出来的仿人机器人是不可能走的很好的,用不停抖动的舵机装出来的机械臂是不可能写字的。
可惜的是,现在的数字舵机还是很贵的,更别提用伺服直流电机+伺服驱动器+运动控制卡搭建的机器人系统了。
模拟舵机的调节周期是20ms(看看模块卡的舵机程序),也就是它的反应时间是20ms。
根据舵机的不同,假设我们估计舵机的速度是0.2s/60°,那么20ms舵机最快的时候转过0.6度才会进行调节,这就是关节在突然出现大负载的情况下,会被扭矩摆动0.6度,然后才纠正回来,我们的直观感觉就是这个舵机不“硬”我们掰动舵盘,可以掰动一个位置。
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,并且有PID调节方式的存在,能够在以很适当的PID参数进行调节,能够让舵机有很高的响应速度,不会出现超调。
四、舵机在机器人中的应用。
舵机具有以下一些特点:
1) 体积紧凑,便于安装;
2) 输出力矩大,稳定性好;
3) 控制简单,便于和数字系统接口。
正是因为舵机有很多优点,所以,现在不仅仅应用在航模运动中,已经扩展到各种机电产品中来,在机器人控制中应用更是越来越广泛。
如下图为一个仿人机器人,机器人各个关节都有一定的自由度数,而每个舵机正是实现其中一个个关节在一个自由度上的运动。
这样,机器人有几个自由度,一般就需要几个舵机。
用于制作机器人的舵机型号:
舵机型号的选用主要考虑所需扭力的大小,制作小型机器人一般需要8g、9g左右即可。
参考文献
[1] 《舵机基本知识总结》
[2] 百度文库。