舵機(jī)是用來(lái)干什么的

　　舵機(jī)是船舶上的一種大甲板機(jī)械。一般舵機(jī)的大小由外舾裝按照船級(jí)社的規(guī)范決定。舵機(jī)在船上是用來(lái)控制船尾的舵葉，進(jìn)而控制船的前進(jìn)方向。在船上一般是液壓的。選型時(shí)主要考慮扭矩大小，力矩大，抗沖擊力強(qiáng)。

　　船舶舵機(jī)是船舶上的重要組成部分，它一般是由外殼、電路板、無(wú)核心馬達(dá)、齒輪與位置檢測(cè)器所構(gòu)成。導(dǎo)彈姿態(tài)變換的俯仰、偏航、滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)都是靠舵機(jī)相互配合完成的，因此它除了廣泛的應(yīng)用在船舶以外，還被廣泛的應(yīng)用在航天和其他的工程上面。

　　舵機(jī)的信號(hào)線(xiàn)有什么用

　　舵機(jī)都是用信號(hào)線(xiàn)的顏色來(lái)區(qū)分功能的，中間的紅色線(xiàn)是電源正極，棕色線(xiàn)是電源負(fù)極，剩下的橙色線(xiàn)是控制線(xiàn)。

　　舵機(jī)的工作原理

　　控制信號(hào)由接收機(jī)的通道進(jìn)入信號(hào)調(diào)制芯片，獲得直流偏置電壓。它內(nèi)部有一個(gè)基準(zhǔn)電路，產(chǎn)生周期為20ms，寬度為1.5ms的基準(zhǔn)信號(hào)，將獲得的直流偏置電壓與電位器的電壓比較，獲得電壓差輸出。最后，電壓差的正負(fù)輸出到電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片決定電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，通過(guò)級(jí)聯(lián)減速齒輪帶動(dòng)電位器旋轉(zhuǎn)，使得電壓差為0，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)然我們可以不用去了解它的具體工作原理，知道它的控制原理就夠了。就象我們使用晶體管一樣，知道可以拿它來(lái)做開(kāi)關(guān)管或放大管就行了，至于管內(nèi)的電子具體怎么流動(dòng)是可以完全不用去考慮的。

　　舵機(jī)的工作電壓和電流

　　每一款舵機(jī)都有自己的參數(shù)，如TR213舵機(jī)的工作電壓是4.8-7.2V，TR205 舵機(jī)的工作電壓是4.8-6V， 電壓不能超過(guò)這個(gè)范圍，否則會(huì)很容易燒壞舵機(jī)，在不清楚舵機(jī)工作電壓范圍的情況下，建議使用5V 給舵機(jī)供電。

　　舵機(jī)的工作電流是根據(jù)舵機(jī)的實(shí)際情況而定的，如TR213 舵機(jī)，在空載的時(shí)候電流幾乎為0，而在正常負(fù)載的情況下，電流在0.5A 左右，視實(shí)際情況而定。六足機(jī)器人需要18 個(gè)TR213 金屬舵機(jī)，需要提高的電流大概在8A 左右，如果電源功率不夠會(huì)影響舵機(jī)的性能，最常見(jiàn)的現(xiàn)象是，當(dāng)一個(gè)舵機(jī)負(fù)載的時(shí)候，其他舵機(jī)會(huì)出現(xiàn)混亂，無(wú)規(guī)律的亂擺。

　　舵機(jī)的三根線(xiàn)區(qū)分

 

　　信號(hào)線(xiàn)接單片機(jī)I/0 口，由于舵機(jī)內(nèi)部有驅(qū)動(dòng)電路，所以可以直接用普通的單片機(jī)I/0 口直接控制;

　　電源正極，接輸入電源的正極;

　　地線(xiàn)，接輸入電源的負(fù)極;

　　備注： 如果控制部分和電源部分是分開(kāi)的，兩者一定要共地。

　　舵機(jī)的規(guī)格和選型

　　當(dāng)今使用的舵機(jī)有模擬舵機(jī)和數(shù)字舵機(jī)之分（具體差別見(jiàn)第節(jié)），不過(guò)數(shù)字舵機(jī)還是相對(duì)較少。下面的技術(shù)規(guī)格同時(shí)適用與兩種舵機(jī)。

　　舵機(jī)的規(guī)格主要有幾個(gè)方面：轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、電壓、尺寸、重量、材料等。我們?cè)谧龆鏅C(jī)的選型時(shí)要對(duì)以上幾個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮。

　　轉(zhuǎn)速：

　　轉(zhuǎn)速由舵機(jī)無(wú)負(fù)載的情況下轉(zhuǎn)過(guò)60。角所需時(shí)間來(lái)衡量，常見(jiàn)舵機(jī)的速度一般在0.11/60‘~0.21S/60^之間。

　　轉(zhuǎn)矩

　　舵機(jī)扭矩的單位是KG.CM，這是一個(gè)扭矩單位。可以理解為在舵盤(pán)上距舵機(jī)軸心水平距離1CM處，舵機(jī)能夠帶動(dòng)的物體重量。

　　電壓：

　　廠商提供的速度、轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)據(jù)和測(cè)試電壓有關(guān)，在4.8V和6V兩種測(cè)試電壓下這兩個(gè)參數(shù)有比較大的差別。如Futaba S-9001在4.8V 時(shí)扭力為3.9kg、速度為0.22 秒，在6 0V 時(shí)扭力為5.2kg、速度為0.18 秒。若無(wú)特別注明，JR 的舵機(jī)都是以4.8V 為測(cè)試電壓，F(xiàn)utaba 則是以6.0V 作為測(cè)試電壓。

　　舵機(jī)的工作電壓對(duì)性能有重大的影響，舵機(jī)推薦的電壓一般都是4.8V 或6V。當(dāng)然，有的舵機(jī)可以在7V 以上工作，比如12V的舵機(jī)也不少。較高的電壓可以提高電機(jī)的速度和扭矩。選擇舵機(jī)還需要看我們的控制卡所能提供的電壓。

　　尺寸、重量和材質(zhì)：

　　舵機(jī)的功率（速度X轉(zhuǎn)矩） 和舵機(jī)的尺寸比值可以理解為該舵機(jī)的功率密度，一般同樣品牌的舵機(jī)，功率密度大的價(jià)格高。

　　塑料齒輪的舵機(jī)在超出極限負(fù)荷的條件下使用可能會(huì)崩齒，金屬齒輪的舵機(jī)則可能會(huì)電機(jī)過(guò)熱損毀或外殼變形。所以材質(zhì)的選擇并沒(méi)有絕對(duì)的傾向，關(guān)鍵是將舵機(jī)使用在設(shè)計(jì)規(guī)格之內(nèi)。

　　用戶(hù)一般都對(duì)金屬制的物品比較信賴(lài)，齒輪箱期望選擇全金屬的，舵盤(pán)期望選擇金屬舵盤(pán)。但需要注意的是，金屬齒輪箱在長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載下也不會(huì)損毀，最后確是電機(jī)過(guò)熱損壞或外殼變形，而這樣的損壞是致命的，不可修復(fù)的。塑料出軸的舵機(jī)如果使用金屬舵盤(pán)是很危險(xiǎn)的，舵盤(pán)和舵機(jī)軸在相互扭轉(zhuǎn)過(guò)程中，金屬舵盤(pán)不會(huì)磨損，舵機(jī)軸會(huì)在一段時(shí)間后變得光禿，導(dǎo)致舵機(jī)完全不能使用。

　　綜上，選擇舵機(jī)需要在計(jì)算自己所需扭矩和速度，并確定使用電壓的條件下，選擇有150%左右甚至更大扭矩富余的舵機(jī)。