舵機的結(jié)構(gòu)構(gòu)成

什么是舵機呢？首先，“舵機”這個名號其實是一個俗稱，是那些玩航模、船模的人起的名字，因為這種電機常被用于舵面控制。舵機其實就是一個簡單的伺服電機系統(tǒng)，也是最常見的伺服電機系統(tǒng)。

舵機是一種位置（角度）伺服的驅(qū)動器，適用于需要角度不斷變化并可以保持的控制系統(tǒng)，由下殼、控制電路、電機、中殼、齒輪組、軸承以及上殼組成。舵機是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)?？刂?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E7%94%B5%E8%B7%AF%E6%9D%BF/">電路板接收來自信號線的控制信號，控制電機轉(zhuǎn)動，電機帶動一系列齒輪組，減速后傳動至輸出舵盤。舵機的輸出軸與位置反饋電位計相連，舵盤轉(zhuǎn)動的同時帶動位置反饋電位計，電位計將輸出一個電壓信號到控制電路板進行反饋，然后控制電路板根據(jù)所在位置決定電機轉(zhuǎn)動的方向和速度，從而達(dá)到目標(biāo)停止。

如果拆開舵機，我們就可以很明顯的看出，舵機和步進電機的動力是有著很大區(qū)別的，舵機的驅(qū)動力來自——直流電機，通過變速齒輪的傳動和變速，將動力傳輸?shù)捷敵鲚S，同時，舵機內(nèi)部都設(shè)有角度傳感器和控制電路板，用來參與舵機的轉(zhuǎn)動角度的控制和信號的反饋檢測工作

如果還不夠直觀的話，我們再來看一張舵機實物的拆解圖

接下來介紹舵機的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，可以詳細(xì)分為以下幾個部分，它們共同協(xié)作以實現(xiàn)舵機的功能：

1. 外殼：

• 舵機的外部保護結(jié)構(gòu)，通常由金屬或堅固的塑料制成。
• 保護內(nèi)部組件免受外界環(huán)境（如灰塵、水分、沖擊等）的損害。

2. 直流電機：

• 作為舵機的動力源，提供必要的旋轉(zhuǎn)力矩。
• 直流電機的類型、功率和轉(zhuǎn)速等參數(shù)根據(jù)舵機的具體應(yīng)用場景而定。

3. 減速齒輪組：

• 位于直流電機和輸出軸之間，用于降低電機的轉(zhuǎn)速并放大扭矩。
• 減速齒輪組通常由多級齒輪組成，可以實現(xiàn)較大的扭矩輸出和較慢的旋轉(zhuǎn)速度。
• 齒輪的精度和耐磨性對舵機的性能和壽命至關(guān)重要。

4. 角度傳感器（電位器、磁編碼器）：。

• 電位器通過其電阻值的變化來反映舵機的角度位置。
• 磁性編碼器利用磁場傳感器來實現(xiàn)角度測量。
• 當(dāng)磁編碼器旋轉(zhuǎn)時，磁性材料的磁場也會隨之改變，傳感器會檢測到磁場的變化從而輸出對應(yīng)的脈沖信號
• 角度傳感器的精度和穩(wěn)定性直接影響舵機的控制精度和穩(wěn)定性。

5. 控制驅(qū)動電路：

• 舵機的核心部分，接收外部接口傳來的信號（如PWM信號）和角度傳感器反饋的電壓值。
• 經(jīng)過處理后，控制驅(qū)動電路驅(qū)動直流電機旋轉(zhuǎn)，并通過閉環(huán)控制確保舵機能夠準(zhǔn)確、穩(wěn)定地工作。
• 控制驅(qū)動電路還負(fù)責(zé)處理電機過流、過熱等保護功能，確保舵機的安全運行。

6. 接口線纜：

• 用于連接舵機與外部控制系統(tǒng)（如遙控器、計算機等）。
• 接口線纜通常包括電源線、地線、控制信號線等，用于傳輸電能和控制信號。

7. 舵盤/搖臂：

• 連接在舵機的輸出軸上，是舵機與外界機械結(jié)構(gòu)相連的部件。
• 舵盤可以將舵機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為線性運動或角度變化，以適應(yīng)不同的應(yīng)用需求。
• 舵盤的位置和角度可以通過外部控制信號進行精確調(diào)整。

8. 其他組件：

根據(jù)舵機的具體應(yīng)用場景和性能要求，還可能包括其他組件，如反饋電位器支架、齒輪固定座、軸承等。在性能方面還可根據(jù)客戶的需求進行定制，例如：防水、耐高溫低溫

總結(jié)：

舵機是一種由外殼、舵盤、直流電機、減速齒輪組、角度傳感器、控制驅(qū)動電路和接口線纜等部件組成的位置（角度）伺服驅(qū)動器。這些部件共同協(xié)作，使舵機能夠準(zhǔn)確、穩(wěn)定地實現(xiàn)角度變化，并廣泛應(yīng)用于無人機、機器人、生活家電、自動化設(shè)備、steam教育、軍工航天等領(lǐng)域。在實際應(yīng)用中，舵機的性能參數(shù)（如扭矩、速度、精度等）和接口類型（如指令信號、數(shù)字信號等）可以根據(jù)具體需求進行選擇。