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這里講的普通電機(jī),，步進(jìn)電機(jī)，伺服電機(jī)指的是直流電的微型電機(jī),，平常我們接觸到的也以直流電的居多,。電機(jī)的學(xué)問(wèn)很深，本文只是為初學(xué)者大致講一下制作機(jī)器人常用的各種電機(jī),。 電機(jī),，俗稱“馬達(dá)”，是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置,。電動(dòng)機(jī)也稱（俗稱馬達(dá)）,，在電路中用字母“M”（舊標(biāo)準(zhǔn)用“D”）表示。它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩,，作為用電器或各種機(jī)械的動(dòng)力源,，發(fā)電機(jī)在電路中用字母“G”表示。   普通直流電機(jī) 普通電機(jī)是我們平時(shí)間的比較多的電機(jī)，電動(dòng)玩具,，刮胡刀等里面都有,。一般只有兩個(gè)引腳，用電池的正負(fù)極接上兩個(gè)引腳就會(huì)轉(zhuǎn)起來(lái),，然后電池得正負(fù)極再相反的接在兩引腳上電機(jī)也會(huì)向反轉(zhuǎn),。這種電機(jī)有轉(zhuǎn)速過(guò)快，扭力過(guò)小的特點(diǎn),，一般不直接用在智能小車上,。   減速電機(jī) 減速電機(jī)就是普通電機(jī)加上了減速箱,，這樣便降低了轉(zhuǎn)速，增加了扭力,，使得普通電機(jī)有的更廣泛的使用空間,。   智能小車底盤 減速電機(jī)一般都是用智能小車上，而對(duì)于電機(jī)的控制一般都用H橋方案（詳細(xì)點(diǎn)這里）,，L298芯片就是這種原理,。 而調(diào)速一般采用PWM（脈寬調(diào)制）機(jī)制，單片機(jī)利用定時(shí)器控制產(chǎn)生占空比可變的 PWM 波或者直接硬件PWM輸出不同大小的波形來(lái)控制小車整體速度,。   步進(jìn)電機(jī) 步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開(kāi)環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件,。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速,、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù),，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào),，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度,，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的,?？梢酝ㄟ^(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的,；同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度,，從而達(dá)到調(diào)速的目的。
  舵機(jī)和伺服電機(jī) 舵機(jī)主要是由外殼、電路板,、無(wú)核心馬達(dá),、齒輪與位置檢測(cè)器所構(gòu)成。其工作原理是由接收機(jī)發(fā)出訊號(hào)給舵機(jī),，經(jīng)由電路板上的 IC判斷轉(zhuǎn)動(dòng)方向,，再驅(qū)動(dòng)無(wú)核心馬達(dá)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，透過(guò)減速齒輪將動(dòng)力傳至擺臂,，同時(shí)由位置檢測(cè)器送回訊號(hào),，判斷是否已經(jīng)到達(dá)定位。位置檢測(cè)器其實(shí)就是可變電阻,，當(dāng)舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電阻值也會(huì)隨之改變,，藉由檢測(cè)電阻值便可知轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。 廠商所提供的舵機(jī)規(guī)格資料,，都會(huì)包含外形尺寸(mm),、扭力(kg/cm)、速度(秒/60°),、測(cè)試電壓(V)及重量(g)等基本資料,。扭力的單位是 kg/cm，意思是在擺臂長(zhǎng)度 1 公分處,，能吊起幾公斤重的物體,。這就是力臂的觀念，因此擺臂長(zhǎng)度愈長(zhǎng),，則扭力愈小,。速度的單位是 sec/60°，意思是舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) 60°所需要的時(shí)間,。 伺服電機(jī)又稱執(zhí)行電動(dòng)機(jī)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中,，用作執(zhí)行元件,，把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動(dòng)機(jī)兩大類,，其主要特點(diǎn)是,，當(dāng)信號(hào)電壓為零時(shí)無(wú)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降. 伺服主要靠脈沖來(lái)定位,，基本上可以這樣理解,，伺服電機(jī)接收到1個(gè)脈沖，就會(huì)旋轉(zhuǎn)1個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)的角度，從而實(shí)現(xiàn)位移,，因?yàn)?，伺服電機(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度,，都會(huì)發(fā)出對(duì)應(yīng)數(shù)量的脈沖,，這樣，和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng),，或者叫閉環(huán),，如此一來(lái)，系統(tǒng)就會(huì)知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī),，同時(shí)又收了多少脈沖回來(lái),，這樣，就能夠很精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng),，從而實(shí)現(xiàn)精確的定位,，可以達(dá)到0.001mm。 直流伺服電機(jī)分為有刷和無(wú)刷電機(jī),。有刷電機(jī)成本低,，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,，調(diào)速范圍寬,，控制容易，需要維護(hù),，但維護(hù)不方便（換碳刷）,，產(chǎn)生電磁干擾，對(duì)環(huán)境有要求,。因此它可以用于對(duì)成本敏感的普通工業(yè)和民用場(chǎng)合,。 點(diǎn)擊回目錄 |
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