伺服电机 让你的机器人更有力量(一)
伺服电机_百度百科
⑸同功率下有较小的体积和重量。
自从德国MANNESMANN的Rexroth公司的Indramat分部在1978年汉诺威贸易博览会上正式推出MAC永磁交流伺服电动机和驱动系统，这标志着此种新一代交流伺服技术已进入实用化阶段。到20世纪80年代中后期，各公司都已有完整的系列产品。整个伺服装置市场都转向了交流系统。早期的模拟系统在诸如零漂、抗干扰、可靠性、精度和柔性等方面存在不足，尚不能完全满足运动控制的要求，近年来随着微处理器、新型数字信号处理器（DSP）的应用，出现了数字控制系统，控制部分可完全由软件进行，分别称为摪胧只瘮或抟旌鲜綌、撊只瘮理 历史 生活 社会 艺术 人物 经济 科学 体育 核心用户 NBA
伺服电机科技名词定义
中文名称：伺服电机 英文名称：servo motor
定义：转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压
以生产机床数控装置而著名的日本法那克（Fanuc）公司，在20世纪80年代中期也推出了S系列（13个规格）和L系列（5个规格）的永磁交流伺服电动机。L系列有较小的转动惯量和机械时间常数，适用于要求特别快速响应的位置伺服系统。
日本其他厂商，例如：三菱电动机（HC-KFS、HC-MFS、HC-SFS、HC-RFS和HC-UFS系列）、东芝精机（SM系列）、大隈铁工所(BL系列）、三洋电气（BL系列）、立石电机（S系列）等众多厂商也进入了永磁交流伺服系统的竞争行列。
六个系列。20世纪90年代先后推出了新的D系列和R系列。由旧系列矩形波驱动、8051单片机控制改为正弦波驱动、80C、154CPU和门阵列芯片控制，力矩波动由24％降低到7％，并提高了可靠性。这样，只用了几年时间形成了八个系列（功率范围为0.05～6kW）较完整的体系，满足了工作机械、搬运机构、焊接机械人、装配机器人、电子部件、加工机械、印刷机、高速卷绕机、绕线机等的不同需要。
伺服电机在机器人中的应用
伺服电机在机器人中的应用
伺服电机是一种能够通过控制信号或反馈信号精准控制输出转速
和位置的电动机。
在机器人领域，伺服电机被广泛应用，因为机器人
需要精准的位置和速度控制来完成各种任务，并且需要可靠的运行和
长寿命。
机器人中的伺服电机主要分为两种：旋转型伺服电机和线性型伺
服电机。
旋转型伺服电机主要用于机器人关节的控制，可以让机器人
拥有更灵活的运动能力，如运用在工业机器人上，其中的多个链接部
件就可以使用旋转型伺服电机控制以完成各种动作。
而线性型伺服电
机则用于机器人的直线运动，如激光雕刻机和3D打印机等。
伺服电机在机器人控制中的作用非常关键，因为机器人的控制需
要非常精准的转速和位置控制，否则机器人的运动就会出现误差，从
而无法完成任务。
因此，伺服电机不仅需要有高精度的控制能力，还
需要有较高的抗干扰和可靠性。
除了机器人控制外，伺服电机还可以应用于机器人教育，让学生
们更好地理解机器人控制原理和技术，以便未来参与机器人行业的发展。
在选购伺服电机时，需要考虑机器人应用的具体需求和性能要求。
首先，需要选用合适的电机型号和规格，如旋转角度、可扭矩和最大
负载等；其次，需要选用合适的伺服系统和控制器，以确保电机运行
可靠、稳定和高精度。
此外，还需要注意机器人的供电和维护，以确保机器人伺服电机处于最佳状态。
总之，伺服电机在机器人中起着至关重要的作用，它提供了可靠的、高精度的位置和转速控制，为机器人的智能化和自主化发展奠定了基础。
因此，在机器人应用中，合理选择和使用伺服电机将会大大提升机器人的控制性能和运行效率。
伺服电机应用场景
伺服电机应用场景伺服电机是一种广泛应用于工业和自动化领域的电动机。
它们具有精确的位置控制、高速度和高扭矩输出的能力。
伺服电机通过测量输出轴的位置，与设定的位置进行比较，并根据比较结果来调整电机的行为，实现精准的位置控制。
伺服电机在许多应用场景中发挥着重要作用。
下面将介绍几个典型的应用场景。
1. 机器人技术机器人技术广泛应用于制造业、医疗保健、农业和服务行业等多个领域。
伺服电机通过提供精确的位置控制和快速的响应时间，使得机器人能够执行精细的操作和复杂的任务。
在制造业中，伺服电机驱动机器人进行装配、焊接和涂装等工艺；在医疗保健领域，伺服电机用于手术机器人和康复设备，帮助医生实施精确的手术和提供精准的康复治疗。
2. 自动化设备伺服电机在各种自动化设备中广泛应用，例如数控机床、印刷设备、包装机械等。
伺服电机通过提供高精度的位置和速度控制，使得这些设备能够高效、准确地完成各种加工和操作任务。
在数控机床中，伺服电机驱动刀具进行精细的切削与加工，实现复杂零件的高精度加工；在印刷设备中，伺服电机精准控制张力和位置，保证印刷品的品质和精度。
3. 纺织机械纺织机械行业对于伺服电机的需求也非常大。
伺服电机能够提供高速度和高扭矩输出，适应纺织机械中不同工艺的需求。
在纺纱过程中，伺服电机可以精确控制纱线的张力，确保纱线的质量和稳定性；在织布机和绣花机中，伺服电机能够精确控制织物的速度和细节，实现高精度的织造和刺绣。
4. 包装与输送系统在包装和输送系统中，伺服电机能够提供高速度和准确的位置控制，使得产品能够准确并快速地进行包装和输送。
在自动灌装线中，伺服电机可以精确控制液体的流量和灌装量，实现高效的灌装操作；在输送线中，伺服电机可以精确控制产品的位置和速度，确保产品的顺利输送和堆垛。
总结：伺服电机在机器人技术、自动化设备、纺织机械以及包装与输送系统等多个领域都有着广泛的应用。
它们通过提供精确的位置控制、高速度和高扭矩输出，能够满足不同应用场景的需求。
伺服电机在机器人领域的应用
伺服电机在机器人领域的应用在现代工业领域，机器人技术的应用越来越广泛，成为生产自动化的关键。
而在机器人的运动控制中，伺服电机起着至关重要的作用。
伺服电机凭借其高精度、高效率和快速响应的特点，成为机器人领域首选的驱动装置之一。
本文将为您详细介绍伺服电机在机器人领域的应用。
首先，伺服电机在机器人领域的主要应用之一是在关节驱动方面。
机器人的关节需要精准灵活的运动，而伺服电机正是能够实现这一要求的驱动设备。
通过控制伺服电机的旋转角度和转速，可以实现机器人关节的精准控制，从而完成各种复杂任务。
无论是工业生产中的装配线还是医疗领域中的手术机器人，都需要伺服电机的支持来实现高效准确的运动。
其次，伺服电机在机器人领域的另一个重要应用是在运动平台驱动方面。
机器人在实现各种任务时往往需要移动到不同的位置，而运动平台的驱动系统则是保证机器人移动精准和稳定的关键。
伺服电机具有高速度和高精度的特点，可以实现对运动平台的精准控制，确保机器人在工作过程中具有稳定的运动特性。
除此之外，伺服电机还广泛应用于机器人的夹持和定位系统中。
在工业自动化生产中，机器人需要具备夹持和定位工件的能力，以完成各种加工任务。
伺服电机在夹持和定位系统中的应用，可以实现机器人对工件的精准抓取和定位，提高生产效率和产品质量。
总的来说，伺服电机在机器人领域的应用是多方面的、深入的。
它不仅可以实现机器人关节的精准控制，还可以驱动机器人的运动平台、夹持和定位系统，为机器人的自动化生产提供强大支持。
随着科技的不断进步和工业的不断发展，伺服电机在机器人领域的应用前景将更加广阔。
相信在不久的将来，伺服电机会在机器人领域发挥更重要的作用，推动机器人技术的不断创新和发展。
机器人学习心得600字
机器人学习心得600字（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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工业机器人交流伺服电机的工作原理
工业机器人交流伺服电机的工作原理嘿，朋友们！今天咱就来好好聊聊工业机器人交流伺服电机的工作原理。
你想想看，这伺服电机就像是机器人的“心脏”，给它提供源源不断的动力呢！它的工作原理其实并不复杂，就好比是一个特别勤劳的小工匠，一刻不停地努力工作。
交流伺服电机呀，首先得有个电源，就像人得吃饭才有劲儿干活一样。
这个电源给它输送电能，让它有了动力的源头。
然后呢，电机里面有个很关键的部分，叫做转子和定子，它们就像是一对配合默契的好搭档。
当电流通过定子的时候，就会产生一个磁场，这个磁场可厉害了，就像有一双无形的手在推动着转子转动。
转子呢，就顺着这个磁场的力量欢快地转起来啦。
这还不算完哦！为了能让机器人精确地动作，伺服电机还有个超级厉害的本领，那就是能随时根据需要调整自己的转速和转矩。
就好比说，机器人要去拿一个很轻的东西，电机就会轻轻地使点劲；要是去搬一个很重的家伙，电机就会鼓足了劲去干活。
你说这是不是很神奇？就好像它能听懂机器人的心思一样。
而且啊，它反应还特别快，说动就动，一点都不拖泥带水。
再打个比方吧，这交流伺服电机就像是一辆超级跑车，电源就是它的燃料，定子和转子就是它的发动机，能让它风驰电掣地跑起来。
而且它还能随时根据路况调整速度和动力，是不是特别牛？咱们生活中的很多东西可都离不开这小小的伺服电机呢。
从工厂里忙碌的生产线上，到医院里精准的医疗设备，都有它的身影。
它默默地工作着，为我们的生活带来了很多便利和进步。
所以啊，可别小看了这工业机器人交流伺服电机，它虽然不大，但是作用可大着呢！它就像是一个幕后英雄，不声不响地为我们的生活贡献着自己的力量。
下次你再看到那些厉害的工业机器人的时候，可别忘了想想里面这个神奇的小电机哦！它真的是太了不起啦！。
伺服电机力矩控制应用案例
伺服电机力矩控制应用案例一、机器人手臂抓取不同重量物体。
想象一下有个超级智能的机器人，它的手臂就像是我们人的胳膊一样灵活。
这个机器人手臂里面就用到了伺服电机的力矩控制。
比如说，这个机器人要去抓取一个很轻的小塑料球，就像我们轻轻捏起一颗小糖果那样简单。
伺服电机通过力矩控制，只需要输出很小的力矩，就能让机械手臂的爪子紧紧抓住小塑料球，既不会用力过猛把球捏坏，也不会因为力量太小让球掉下去。
但是呢，当这个机器人要去搬运一个很重的金属块，就像我们要抱起一个大哑铃一样。
这时候，伺服电机的力矩控制就会发挥大作用啦。
它会根据预先设定好的程序，精确地增加输出的力矩，让机械手臂的爪子可以紧紧地抓住金属块，稳稳地把它搬运到指定的地方。
如果没有这种精确的力矩控制，要么就抓不住金属块，要么就可能因为用力太大把金属块或者机械手臂本身给弄坏了呢。
二、数控机床的精密加工。
在工厂里有那种超级精密的数控机床，就像是一个非常挑剔的工匠大师。
这数控机床的刀具运动就靠伺服电机来驱动，而且是通过力矩控制来达到精确加工的目的。
比如说要在一块金属板上雕刻出非常精细的花纹，就像在米粒上刻字那么精细。
伺服电机的力矩控制就像是一个幕后的指挥家。
当刀具需要在金属板上轻轻划过，做出那些浅浅的线条时，伺服电机就输出恰到好处的小力矩，让刀具缓慢而稳定地移动，这样刻出来的线条才会又细又直，深浅一致。
要是需要在金属板上钻出一个深度精确的孔呢？伺服电机就会根据孔的深度要求，逐步调整力矩。
开始钻孔的时候，需要较大的力矩来穿透金属表面，随着钻孔深度的增加，力矩会被精确地调整，避免因为用力过大而把孔钻歪或者钻穿了金属板的另一面。
这就好比我们用手钻的时候，知道什么时候该用力，什么时候该轻点，只不过数控机床的伺服电机力矩控制更加精准，精确到我们人类很难达到的程度。
三、电梯的平稳运行。
我们每天乘坐的电梯，其实里面也藏着伺服电机力矩控制的智慧呢。
当电梯开始启动上升或者下降的时候，就像是一个人从静止开始走路一样，需要一个合适的力量。
伺服电机概述
伺服电机(Servo Motor)伺服电机定义转速和转矩受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中做执行元件的一种补助马达间接变速装置。
特点：控制信号消失，立即停止转动。
伺服电机分类直流伺服电机交流伺服电机直流伺服电机结构和工作原理伺服电机接收到一个脉冲，就会旋转相应的角度；伺服电机本身具备发出脉冲的功能，每旋转一定的角度，都会发出对应数量的脉冲。
通过对比发出和接受的脉冲可以实时控制监控调整伺服电机的转动。
这样，形成了闭环，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位。
交流伺服电机结构和工作原理内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。
伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。
伺服电机产品高性能的电伺服系统大多采用永磁同步交流伺服电动机，控制驱动器多采用快速、准确定位的全数字位置伺服系统。
典型生产厂家如德国西门子、美国科尔摩根和日本松下及安川等公司。
交流伺服系统的加速性能较好，从静止加速到其额定转速需几毫秒，可用于要求快速启停的控制场合。
伺服电机选型计算方法1、确认转速和编码器分辨率。
2、计算电机轴上负载力矩的折算和加减速力矩。
3、计算负载惯量，惯量的匹配。
4、再生电阻的计算和选择。
5、电缆选择。
伺服电机安装使用1、确保在安装和运转时加到伺服电机轴上的径向和轴向负载控制在每种型号的规定值以内。
2、在安装一个刚性联轴器时要格外小心，特别是过度的弯曲负载可能导致轴端和轴承的损坏或磨损。
最好用柔性联轴器，以便使径向负载低于允许值。
3、在安装/拆卸耦合部件到伺服电机轴端时，不要用锤子直接敲打。
4、竭力使轴端对齐到最佳状态（对不好可能导致振动或轴承损坏）。
伺服电机惯量匹配在伺服系统选型和调配过程中，要计算机械系统换算到伺服电机轴的转动惯量，选择合适的型号，调试时设置合适的惯量比参数。
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伺服电机让你的机器人更有力量(一)
发表日期:2010-11-01 16:50:52 来源:《无线电》杂志作者:托德库尔特译/夏明新【大中小】浏
览:12918次评论:0条
当你听见电机运动时的那种标志性的“吱、吱、吱”声时，是否会想起机器人或者玩具里的伺服电机？遥控伺服电机是为无线控制的车模、航模而设计的，已经成为制作自动控制系统、电影效果、木偶效果的一种常见材料。
伺服电机不像常见的电机那样转，而是根据收到的命令来旋转，或者停止在0°～180°角的某个角度。
伺服电机是让一个东西动起来的最简单的方法之一，而且可以选的伺服电机种类也很多。
伺服电机还可以经过稍稍的改动就变成高质量的、数字控制的变速电机。
这篇文章里我会解释如何使用伺服电机，也会讲解如何让伺服电机连续转动。
理解伺服电机
无线伺服电机运用了多种技术，包括了直流电机、传动机构、传感器以及控制电路。
这是一种伺服系统，利用了反馈控制环来调节系统功能。
伺服系统典型的例子是温控加热系统，里面的温度传感器提供反馈，而加热元件提供输出，根据温度传感器得到的信息选择启动或关闭加热元件。
对于无线伺服电机来说，传感器的输入是一个电位器，用于度量电机的旋转位置。
控制电路读到电位器的阻值，然后根据目标位置调节电机的转向与转速。
图A是一个标准的伺服电机的展开图以及闭环反馈控制环路。
选择伺服电机
伺服电机的形状及大小各异（见图B），常见的是标准伺服电机（1）。
最小的伺服电机是微电机（2，3），最大的是高扭矩的（4）。
所有的这些伺服电机都有同样的三线控制，因此根据需要更换小型或大型的伺服电机还是很方便的。
除了大小和重量之外，伺服电机还有两项重要的指标——扭矩和转速，这些由伺服电机中的电机和传动机构来决定。
扭矩就是伺服电机的力，标准的伺服电机工作在5V的时候扭矩为
5.5kgf.cm。
标准的速度是工作在5V的时候，需要0.2s/60。
总体来说，大个的伺服电机速度比较慢，但是扭矩大。
你在明确自己需要什么之后，就可以选择伺服电机的个头、等级了（标准型/微型/高扭矩型），然后在可选的里面挑个最便宜的。
这些项目里我用的是微型的HexTronik HXT500伺服电机，扭矩为0.8 kgf.cm，转速为0.1s/60。
伺服电机的安装与连接
如果要想让伺服电机带着东西转动，你需要两样装备。
一个是伺服电机座的安装架，另一个是连接到移动的部件旋转轴的连接装置。
伺服电机本身座上自带安装孔，可以用螺丝连接。
如果仅仅是用来做实验的话，用热熔胶或者双面胶固定伺服电机也没有问题。
伺服电机上还有些被称为摆臂的装置来连接转动轴。
这些摆臂能连到轴上，臂上还有安装孔，在安装孔上连接一个直杆或者连线，就能将伺服电机的旋转运动转化为直线运动了。
不同的摆臂和安装孔导致的运动幅度也不一样。
自己做摆臂很简单，你可以用矢量图软件做一个星星的形状，直径和安装孔的数目和电机驱动轴对应上就可以了。
这个星形就是轴连接器，其他自定义的连接装置也能在轴附近加上去（见图C）。
伺服电机让你的机器人更有力量(二)
发表日期:2010-11-01 16:50:52 来源:《无线电》杂志作者:托德库尔特译/夏明新【大中小】浏
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如何控制伺服电机
伺服电机是三线接口的，如图D所示。
黑线（或者是棕线）连接“地”，红线连接+5V，黄线（或者是白线或桔黄线）连接到控制信号。
控制信号（如图E所示）是一种脉宽调制（PWM）
信号，任何微控制器都能产生。
本文中我用的是Arduino微控制器。
脉冲的高电平部分持续时间在1～2ms，也就是1000～2000µs。
1000µs的时候，伺服电机会逆时针转到底，2000µs的时候会顺时针转到底。
还有一些伺服电机能接受的脉冲宽度更短或更长，因此能转动更大的范围。
控制脉冲的低电平持续时间为20ms。
伺服电机每20ms（每秒50次）必须接收到高电平信号，否则电机将断电，并且不能维持原来的位置。
这个功能在你的项目做休眠功能的时候很有用。
我们将电机的红线和黑线连到Arduino的+5V电源和接地的引脚上。
控制信号线连到数字输入输出脚第9号引脚。
这个Arduino程序的主要问题是大部分的时间都在延迟命令上。
幸运的是Arduino自带的伺服电机库中，可以用自带的定时器控制两个伺服电机（9号引脚和10号引脚）。
使用伺服电机，摄像头的全景控制
这里有一个小项目，里面用两个伺服电机和一块Arduino控制板：控制摄像头的全方向运动。
用热熔胶将一个摆臂粘到摄像头底部，同样将另一摆臂粘到伺服电机的侧边。
另一个伺服电机粘到一个底座上。
接下来将所有的摆臂都装到伺服电机上，全景控制摄像头就完成了。
图G是一个样例，这是一个拿华硕无线路由器做的网络全景摄像头，里面运行着OpenWrt Linux。
摄像头和控制伺服电机的Arduino控制板，都通过USB连到USB集线器再连到路由器的USB口上。
注意在写程序时需要等待串口接收两个字节的数据，即第一个字节是平移伺服电机控制用的0～180的数值，而第二个字节是倾斜伺服电机控制用的0～180数值。
伺服电机让你的机器人更有力量(三)
发表日期:2010-11-01 16:50:52 来源:《无线电》杂志作者:托德库尔特译/夏明新【大中小】浏
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将伺服电机改成连续转动
任何伺服电机都可以改成双向变速电机。
通常来说控制电机的速度和方向是需要一个电机驱动芯片以及其他一些元件的，而伺服电机上这些元件已经都具备了。
改装伺服电机是最常见且最廉价的，获取机器人里用的数字控制变速器的方法，这样就得到一个连续转动的伺服电机。
这个改动，部分是机械的，部分是电气的。
电气的改动部分是将电位器改成两个同阻值的固定电阻，机械的改动部分是将阻止电机全方位转动的限位装置去掉。
注意：如果不想拆开伺服电机的话，Parallax（就是出BASIC Stamp的那家）有可用的标准型连续转动伺服电机。
首先拆开伺服电机。
HTX500伺服电机壳由三块塑料卡接而成，我们可以用小的一字螺丝刀或者类似的薄片将其撬开。
从顶上将齿轮拉开，然后从底下小心地将伺服电机的控制电路板拉出来（见图I）。
里面的机械限位有两个，用尖嘴钳弯折可以将转动轴旁边的金属限位去除，用斜向切割器可以将顶壳上的塑料限位去除（见图J）。
用两个加起来5kΩ左右的固定电阻来替代5kΩ的电位器，两个2.2kΩ的电阻就行。
将电位器上的三根线解焊下来，再将两个电阻如图K 所示焊上去。
用绝缘胶带或是热缩管将这个新组件包好（见图L），然后将这些电路都塞回到伺服电机壳子里，再把壳子装好。
改装完成了，现在可以校准一下这个连续转动伺服电机，看看起点在哪里。
如果两个电阻阻值精确相等的话，送到伺服电机是90°角的时候电机能停下来。
你的电机可能会有一点偏差，可以试试用先前的程序做实验看看哪个角度能将电机停住。
记住这个值，因为每个伺服电机都不一样。
5分钟完成的画图机器人项目
用两个连续转动伺服电机我们就能完成一个画图机器人。
采用两个伺服电机、一个9V电池、一个小面包板、一块Adafruit Boarduino控制板（Arduino 板的克隆版）、一个Sharpie记号笔还有几个塑料转盘。
这个电路和全景摄像头的一样，而且所有的部件也是用热熔胶粘在一起的。
任何直径在2～7cm的转盘都可以做轮子，比如说塑料的螺丝顶盖。
想加强引力还可以用胶带将轮子边缘包起来。
伺服电机的设定和前面一样，代码里要用上刚才实验得到的电机起点位置的变量（你的电机起点位置可能不一样）。
代码的逻辑让一个电机朝某个方向移动一段时间，然后换到另一个电机。
现在大功告成，你可以去试试你的机器人了。
注：本文所涉及的程序可在杂志网站（）下载。
注意：Sharpie记号笔回头是擦不掉的，因此记得在硬纸片或者是打印纸上运行这个画图机器人，你可以用水溶记号笔来替代Shapie记号笔。
套件销售
从本期杂志开始，我们将陆续向读者介绍Arduino的相关制作套件及使用方法。
本刊首批推出的套件有Arduino入门基础套件、3PA机器车套件、机械臂套件，非常适合个人DIY及学校实验教学使用，感兴趣的读者可以到本刊网站的新版网页中了解上述套件的功能、配置详情及销售信息。
读者在我刊网站上了解价格后，也可以直接通过以下方式购买套件：
1.邮局汇款：北京市崇文区夕照寺街14号A座《无线电》杂志社收，邮编：100061, 请注明购买的套件名称及汇款人电话
2.淘宝店购买：/。