機器人教程2：舵機及轉(zhuǎn)向控制原理

圖7舵機輸出轉(zhuǎn)角與輸入脈沖的關系

4、舵機選購

市場上的舵機有塑料齒、金屬齒、小尺寸、標準尺寸、大尺寸，另外還有薄的標準尺寸舵機，及低重心的型號。小舵機一般稱為微型舵機，扭力都比較小，市面上2.5g，3.7g，4.4g，7g，9g等舵機指的是舵機的重量分別是多少克，體積和扭力也是逐漸增大。微型舵機內(nèi)部多數(shù)都是塑料齒，9g舵機有金屬齒的型號，扭力也比塑料齒的要大些。futabaS3003，輝盛MG995是標準舵機，體積差不多，但前者是塑料齒，后者金屬齒，兩者標稱的扭力也差很多。春天sr403p，Dynamixel AX-12+是機器人專用舵機，不同的是前者是國產(chǎn)，后者是韓國產(chǎn)，兩者都是金屬齒標稱扭力13kg以上，但前者只是改改樣子的模擬舵機，后者則是RS485串口通信，具有位置反饋，而且還具有速度反饋與溫度反饋功能的數(shù)字舵機，兩者在性能和價格上相差很大。

除了體積，外形和扭力的不同選擇，舵機的反應速度和虛位也要考慮，一般舵機的標稱反應速度常見0.22秒/60°，0.18秒/60°，好些的舵機有0.12秒/60°等的，數(shù)值小反應就快。

廠商所提供的舵機規(guī)格資料，都會包含外形尺寸(mm)、扭力(kg/cm)、速度(秒/60°)、測試電壓(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，因此擺臂長度愈長，則扭力愈小。速度的單位是sec/60°，意思是舵機轉(zhuǎn)動60°所需要的時間。電壓會直接影響舵機的性能，例如FutabaS-9001在4.8V時扭力為3.9kg/cm、速度為0.22秒/60°，在6.0V時扭力為5.2kg/cm、速度為0.18秒/60°。若無特別注明，JR的舵機都是以4.8V為測試電壓，F(xiàn)utaba則是以6.0V作為測試電壓。速度快、扭力大的舵機，除了價格貴，還會伴隨著高耗電的特點。因此使用高級的舵機時，務必搭配高品質(zhì)、高容量的電池，能提供穩(wěn)定且充裕的。

現(xiàn)在市面上的舵機魚龍混雜，總體來說仿品不如正品，便宜的不如貴的，塑料齒的不如金屬齒的，老的不如新的，國內(nèi)的不如外國的等等，大家不必過于追求極致，根據(jù)自身購買力選擇夠用的就行。

5、舵機使用中應注意的事項

1)、常用舵機的額定工作電壓為6V，可以使用LM1117等芯片提供6V的電壓，如果為了簡化硬件上的設計直接使用5V的供電影響也不是很大，但最好和單片機進行分開供電，否則會造成單片機無法正常工作。

2)、一般來說可以將來信號線連接至單片機的任意引腳，對于51單片機需通過定時器模塊出PWM才能進行控制。但是如果連接像飛思卡爾之類的芯片，由于飛思卡爾內(nèi)部帶有PWM模塊，可以直接輸出PWM信號，此時應將來信號連于專用的PWM輸出引腳上。

6、輝盛S90舵機簡介

由于輝盛S90良好的性價比，目前市面上的價格一般為10－15元，因而廣泛應用機器人和智能小車制作設計中，圖8和圖9分別為S90的外觀和參數(shù)。

圖8輝盛S90舵機

圖9輝盛S90舵機參數(shù)