一、舵機(jī)的結(jié)構(gòu)

     舵機(jī)簡單的說就是集成了直流電機(jī)、電機(jī)控制器和減速器等，并封裝在一個(gè)便于安裝的外殼里的伺服單元。能夠利用簡單的輸入信號(hào)比較精確的轉(zhuǎn)動(dòng)給定角度的電機(jī)系統(tǒng)。舵機(jī)安裝了一個(gè)電位器（或其它角度傳感器）檢測(cè)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度，控制板根據(jù)電位器的信息能比較精確的控制和保持輸出軸的角度。這樣的直流電機(jī)控制方式叫閉環(huán)控制，所以舵機(jī)更準(zhǔn)確的說是伺服馬達(dá)，英文servo。

 

二、舵機(jī)的規(guī)格和選型

     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。

1、轉(zhuǎn)速

     轉(zhuǎn)速由舵機(jī)無負(fù)載的情況下轉(zhuǎn)過60°角所需時(shí)間來衡量，常見舵機(jī)的速度一般在0.11/60°~0.21S/60°之間

2、轉(zhuǎn)矩

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

3、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

4、尺寸、重量和材質(zhì)

    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)過熱損毀或外殼變形。所以材質(zhì)的選擇并沒有絕對(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)。

    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)。

 

 

三、C車S3010舵機(jī)一些心得

1、摘要

      C車機(jī)械方面主要是三個(gè)方面：對(duì)稱（舵機(jī)，電機(jī)，尋跡），重心低，降質(zhì)量（電機(jī)弱）

      其中，舵機(jī)對(duì)稱可以讓代碼的復(fù)雜度下降，不需要使用軟件進(jìn)行硬件的修補(bǔ)，即PID參數(shù)簡單可調(diào)好用，最重要的是使用代碼進(jìn)行修補(bǔ)，代碼的可移植性很差，講道理有太多參數(shù)要調(diào)節(jié)。

 

2、舵機(jī)安裝

（1）選擇黃色墊片個(gè)數(shù)

  從這屆來看的話，C車攝像頭和光電使用3個(gè)黃色厚墊片最佳，可以把底盤最大限度的降低，如果使用4個(gè)底盤會(huì)蹭到賽道（地板）。

                       信標(biāo)使用1個(gè)厚和1個(gè)薄墊片最佳，可以不碰到信標(biāo)的亞克力板，且最大降低重心。

（2）安裝輪子支架（重要）

A、前輪傾斜角度

    黃色小墊片的個(gè)數(shù)選擇如圖

     有一定度數(shù)的時(shí)候，可以產(chǎn)生一個(gè)斜向的力，有助于前輪平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)。測(cè)試結(jié)果一般選擇圖中第二種，但是如果無法讓兩側(cè)達(dá)到對(duì)稱時(shí)，可以微調(diào)墊片，讓兩個(gè)支架對(duì)稱。

B、內(nèi)傾角度

     調(diào)節(jié)旋鈕長度，一般2.4到3mm都可以。看車子情況進(jìn)行調(diào)節(jié)

C、對(duì)稱安裝

     要讓兩個(gè)支架安裝的非常對(duì)稱，才能讓舵機(jī)最終的打角左右對(duì)稱，給一些經(jīng)驗(yàn)測(cè)試對(duì)稱的方法：

1、圖中箭頭處可以用兩個(gè)4mm的碳素桿進(jìn)行延長，然后觀察角度是否對(duì)稱，這輛車就明顯不是很對(duì)稱

2、圖中畫線處可以用4mm的碳素桿進(jìn)行延長，觀察是否水平

3、圖中箭頭處，應(yīng)該使用碳素桿進(jìn)行延長，觀察是否水平

……

    切記調(diào)節(jié)好，不管花費(fèi)幾個(gè)小時(shí)，調(diào)節(jié)好之后，對(duì)后面的對(duì)稱有著至關(guān)重要的作用，這個(gè)是很多人忽視的，主要就是因?yàn)閲a(chǎn)的車模鎖孔是TM有空程量的，所以一定要調(diào)節(jié)好，希望能夠國產(chǎn)給力啊。

 

（3）舵機(jī)支架安裝

A、支架選擇

     推薦選擇這種舵機(jī)支架，雖然不怎么好調(diào)節(jié)，但是是淘寶上唯一一種和底板鎖孔，以及和車子結(jié)構(gòu)配合的最好的支架。

B、舵機(jī)安裝

     安裝如圖，保證箭頭處，上下分別對(duì)稱，要求使用千分尺，精度0.02mm誤差內(nèi)。

C、舵機(jī)上車

    

    選擇合適銅柱配合舵機(jī)臂（后面說），橫向箭頭必須與車身平行，豎向箭頭應(yīng)該保證左右對(duì)稱（舵機(jī)的俯視圖應(yīng)該是個(gè)梯形）

 

（4）舵機(jī)臂選擇

1、不推薦圖中舵機(jī)臂 ，PCB舵機(jī)臂硬度不是很夠，高速下（電機(jī)不好的原因）可能不夠給力，然后推薦使用雕刻機(jī)進(jìn)行雕刻。長度28mm到32mm選擇。

2、水平箭頭在舵機(jī)在中值的時(shí)候，應(yīng)該盡可能呈現(xiàn)水平或者略微倒V形，并且完美對(duì)稱

3、水平箭頭在舵機(jī)在最大打角的時(shí)候，必須水平，切左右箭頭必須完美對(duì)稱，如果發(fā)現(xiàn)并不對(duì)稱，那就是步驟（2）和（3）出現(xiàn)了問題，反過去重新調(diào)節(jié)到對(duì)稱。

 

（5）測(cè)試阿克曼角（調(diào)節(jié)拉桿長度）

車子裝上輪胎（內(nèi)部要有個(gè)黃色墊片），打死，箭頭1和2的交點(diǎn)應(yīng)該在箭頭3的上，且左右必須對(duì)稱，否則自行調(diào)節(jié)拉桿長度。

PS：如果你完美完成之前全部步驟，在這步最多微調(diào)一下，否則可以考慮重新翻工

 

（6）中值測(cè)試，極限測(cè)試

最后進(jìn)行中值和極限的測(cè)試，一般來說左右到中值的間隔是一致的（一般不超過2個(gè)點(diǎn)，完美完成）。所以這里是最重要的

 

（7）驅(qū)動(dòng)電壓，頻率

電壓6V，頻率75Hz，控制周期50Hz~75Hz

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的智能车学习(十七)——舵机学习的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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