舵機(jī)（英文叫Servo）：它由直流電機(jī)、減速齒輪組、傳感器和控制電路組成的一套自動(dòng)控制系統(tǒng)。通過發(fā)送信號，指定輸出軸旋轉(zhuǎn)角度。舵機(jī)一般而言都有最大旋轉(zhuǎn)角度（比如180度。）與普通直流電機(jī)的區(qū)別主要在，直流電機(jī)是一圈圈轉(zhuǎn)動(dòng)的，舵機(jī)只能在一定角度內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，不能一圈圈轉(zhuǎn)（數(shù)字舵機(jī)可以在舵機(jī)模式和電機(jī)模式中切換，沒有這個(gè)問題）。普通直流電機(jī)無法反饋轉(zhuǎn)動(dòng)的角度信息，而舵機(jī)可以。用途也不同，普通直流電機(jī)一般是整圈轉(zhuǎn)動(dòng)做動(dòng)力用，舵機(jī)是控制某物體轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度用（比如機(jī)器人的關(guān)節(jié)）。

舵機(jī)的形狀和大小多的讓人眼花繚亂，大致可以分為下面這幾種（如圖所示）

最右邊的是常見的標(biāo)準(zhǔn)舵機(jī)，中間兩個(gè)小的是微型舵機(jī)，左邊魁梧的那個(gè)是大扭力舵機(jī)。圖上這幾種舵機(jī)都是三線控制。

制作機(jī)器人常用的舵機(jī)有下面幾種，而且每種的固定方式也不同，如果從一個(gè)型號換成一個(gè)型號，整個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)都需要重新設(shè)計(jì)。

第一種是MG995，優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，金屬齒輪，耐用度也不錯(cuò)。缺點(diǎn)是扭力比較小，所以負(fù)載不能太大，如果做雙足機(jī)器人之類的這款舵機(jī)不是很合適，因?yàn)橥炔渴芰μ蟆Ｗ鲎銎胀ǖ牧?，或者機(jī)械手還是不錯(cuò)的。

第二種是SR 403，這款舵機(jī)是網(wǎng)友xqi2因MG995做雙足機(jī)器人抖動(dòng)太厲害，摸索找到的，經(jīng)過測試。制作雙足機(jī)器人不錯(cuò)~~~至少不抖了。優(yōu)點(diǎn)是扭力大，全金屬齒輪，價(jià)格也還算便宜。缺點(diǎn)嘛。。。做工很山寨。。。其他缺點(diǎn)等待反饋

第三種就是傳說中的數(shù)字舵機(jī)AX12+，這個(gè)是久經(jīng)考驗(yàn)的機(jī)器人專用舵機(jī)。除了價(jià)格高，使用RS485串口通信（控制板就得換數(shù)字舵機(jī)專用控制板），其他都是優(yōu)點(diǎn)。

下圖是一個(gè)普通模擬舵機(jī)的分解圖，其組成部分主要有齒輪組、電機(jī)、電位器、電機(jī)控制板、殼體這幾大部分。

電機(jī)控制板主要是用來驅(qū)動(dòng)電機(jī)和接受電位器反饋回來的信息。電機(jī)嘛，動(dòng)力的來源了，這個(gè)不用太多解釋。電位器這里的作用主要是通過其旋轉(zhuǎn)后產(chǎn)生的電阻的變化，把信號發(fā)送回電機(jī)控制板，使其判斷輸出軸角度是否輸出正確。齒輪組的作用主要是力量的放大，使小功率電機(jī)產(chǎn)生大扭矩。

舵機(jī)底殼拆開后就可以看到，主要是電機(jī)與控制板

控制板拿起來后下方是與控制板連接的電位器

從頂部來看電機(jī)與電位器，與電機(jī)齒輪直接相連的為第一級放大齒輪。

經(jīng)過一級齒輪放大后，再經(jīng)過二、三、四級放大齒輪，最后再通過輸出軸輸出。

通過上面兩圖可以很清晰的看到，本舵機(jī)是4級齒輪放大機(jī)構(gòu)，就是通過這么一層層的把小的力量放大，使得這么一個(gè)小小的電機(jī)能有15KG的扭力。

看完了舵機(jī)的構(gòu)造后咱么對舵機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行詳解。

舵機(jī)的伺服系統(tǒng)由可變寬度的脈沖來進(jìn)行控制，控制線是用來傳送脈沖的。脈沖的參數(shù)有最小值，最大值，和頻率。一般而言，舵機(jī)的基準(zhǔn)信號都是周期為20ms，寬度為1.5ms。這個(gè)基準(zhǔn)信號定義的位置為中間位置。舵機(jī)有最大轉(zhuǎn)動(dòng)角度，中間位置的定義就是從這個(gè)位置到最大角度與最小角度的量完全一樣。最重要的一點(diǎn)是，不同舵機(jī)的最大轉(zhuǎn)動(dòng)角度可能不相同，但是其中間位置的脈沖寬度是一定的，那就是1.5ms。如下圖：

角度是由來自控制線的持續(xù)的脈沖所產(chǎn)生。這種控制方法叫做脈沖調(diào)制。脈沖的長短決定舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)多大角度。例如：1.5毫秒脈沖會(huì)到轉(zhuǎn)動(dòng)到中間位置（對于180°舵機(jī)來說，就是90°位置）。當(dāng)控制系統(tǒng)發(fā)出指令，讓舵機(jī)移動(dòng)到某一位置，并讓他保持這個(gè)角度，這時(shí)外力的影響不會(huì)讓他角度產(chǎn)生變化，但是這個(gè)是由上限的，上限就是他的最大扭力。除非控制系統(tǒng)不停的發(fā)出脈沖穩(wěn)定舵機(jī)的角度，舵機(jī)的角度不會(huì)一直不變。

當(dāng)舵機(jī)接收到一個(gè)小于1.5ms的脈沖，輸出軸會(huì)以中間位置為標(biāo)準(zhǔn)，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定角度。接收到的脈沖大于1.5ms情況相反。不同品牌，甚至同一品牌的不同舵機(jī)，都會(huì)有不同的最大值和最小值。一般而言，最小脈沖為1ms，最大脈沖為2ms。如下圖：

編輯：hfy