舵機(jī)是一種通過控制信號實現(xiàn)精確角度定位的驅(qū)動裝置，廣泛應(yīng)用于機(jī)器人、無人機(jī)、航模、智能家居等領(lǐng)域。根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，舵機(jī)的種類可以分為以下幾類：

一、按驅(qū)動方式分類

這是最常見的分類方式，主要根據(jù)舵機(jī)內(nèi)部的動力核心（電機(jī)類型）劃分：

直流有刷舵機(jī)

核心驅(qū)動為直流有刷電機(jī)，通過電刷和換向器實現(xiàn)電流換向。

優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、成本低、技術(shù)成熟，適合中小負(fù)載場景（如航模舵面控制、小型機(jī)器人關(guān)節(jié)）。

缺點：電刷易磨損，壽命較短（通常數(shù)千至數(shù)萬次循環(huán)），運行時存在一定噪音和電磁干擾。

直流無刷舵機(jī)

采用無刷電機(jī)驅(qū)動，通過電子換向器替代機(jī)械電刷，壽命更長。

優(yōu)點：無電刷磨損問題，壽命可達(dá)數(shù)萬至數(shù)十萬次循環(huán)，效率高、噪音低、動力輸出更強(qiáng)，適合大負(fù)載或長期運行場景（如工業(yè)機(jī)器人、大型無人機(jī)）。

缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高，需要配套無刷電機(jī)控制器。

步進(jìn)舵機(jī)

以步進(jìn)電機(jī)為驅(qū)動核心，通過脈沖信號控制轉(zhuǎn)動角度，定位精度極高。

優(yōu)點：無需位置反饋即可實現(xiàn)精確控制，適合對精度要求苛刻的場景（如精密儀器、3D 打印機(jī)平臺）。

缺點：扭矩相對較低，高速運行時可能出現(xiàn)振動。

二、按尺寸與功率分類

根據(jù)外形尺寸和輸出扭矩的不同，舵機(jī)可分為：

微型舵機(jī)

尺寸通常在 10mm×10mm×15mm 以下，輸出扭矩一般小于 1kg?cm。

應(yīng)用場景：小型航模、微型機(jī)器人（如納米機(jī)器人、指尖陀螺玩具）。

小型舵機(jī)

尺寸約 20mm×10mm×20mm，扭矩在 1-5kg?cm 之間。

應(yīng)用場景：中型航模、遙控車轉(zhuǎn)向、小型機(jī)械臂關(guān)節(jié)。

中型舵機(jī)

尺寸約 30mm×15mm×30mm，扭矩在 5-20kg?cm。

應(yīng)用場景：大型航模、工業(yè)自動化設(shè)備、智能家居執(zhí)行機(jī)構(gòu)（如自動窗簾電機(jī)）。

大型舵機(jī)

尺寸超過 40mm，扭矩可達(dá) 20kg?cm 以上，部分大功率型號甚至超過 100kg?cm。

應(yīng)用場景：重型機(jī)械臂、機(jī)器人腿部驅(qū)動、大型工業(yè)機(jī)械定位。

三、按控制信號類型分類

舵機(jī)的控制依賴外部信號，根據(jù)信號類型可分為：

PWM 舵機(jī)（脈沖寬度調(diào)制舵機(jī)）

最常見的舵機(jī)類型，通過 PWM 信號的脈沖寬度控制角度（通常脈沖寬度范圍為 0.5ms-2.5ms，對應(yīng) 0°-180°）。

優(yōu)點：兼容性強(qiáng)，幾乎所有控制器（如 Arduino、遙控器）都支持 PWM 輸出。

總線舵機(jī)

通過串行總線（如 I2C、UART、CAN）通信，可通過地址區(qū)分多個舵機(jī)，減少布線復(fù)雜度。

優(yōu)點：支持多舵機(jī)同步控制，可反饋位置、溫度等狀態(tài)信息，適合復(fù)雜系統(tǒng)（如多關(guān)節(jié)機(jī)器人）。

常見類型：I2C 舵機(jī)、RS485 總線舵機(jī)、CAN 總線舵機(jī)。

模擬舵機(jī)

早期舵機(jī)類型，通過模擬電壓信號（如 0-5V）控制角度，精度較低，已逐漸被 PWM 舵機(jī)替代。

四、按結(jié)構(gòu)與功能特性分類

標(biāo)準(zhǔn)舵機(jī)

基本結(jié)構(gòu)：電機(jī) + 減速齒輪組 + 位置反饋電位器 + 控制電路，輸出角度范圍通常為 0°-180°。

應(yīng)用：常規(guī)角度定位場景。

連續(xù)旋轉(zhuǎn)舵機(jī)

取消角度限制，可 360° 連續(xù)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速通過 PWM 信號控制（脈沖寬度對應(yīng)轉(zhuǎn)速高低，而非角度）。

應(yīng)用場景：需要持續(xù)轉(zhuǎn)動的機(jī)構(gòu)（如機(jī)器人車輪驅(qū)動、傳送帶調(diào)速）。

防水舵機(jī)

外殼和接口經(jīng)過密封處理，具備防水防塵能力（通常達(dá)到 IP65 或更高等級）。

應(yīng)用場景：水下機(jī)器人、戶外設(shè)備（如農(nóng)業(yè)無人機(jī)、船模）。

金屬齒輪舵機(jī)

齒輪組采用金屬材質(zhì)（如銅、鋼），耐磨性強(qiáng)，輸出扭矩更大，壽命更長。

對比：塑料齒輪舵機(jī)成本低但易磨損，適合輕負(fù)載場景；金屬齒輪舵機(jī)適合高負(fù)載或頻繁使用場景。

高精度舵機(jī)

通過優(yōu)化齒輪精度、反饋電路和控制算法，定位誤差可控制在 0.1° 以內(nèi)。

應(yīng)用場景：精密儀器、醫(yī)療設(shè)備（如手術(shù)機(jī)器人）。

五、特殊用途舵機(jī)

針對特定場景設(shè)計的專用舵機(jī)：

伺服舵機(jī)：用于需要持續(xù)穩(wěn)定輸出力或速度的場景（如工業(yè)伺服系統(tǒng)）。

舵機(jī)模組：集成多個舵機(jī)和控制電路的模塊，方便快速搭建多自由度系統(tǒng)（如機(jī)械臂套件）。

低功耗舵機(jī)：優(yōu)化電路設(shè)計，適合電池供電的便攜設(shè)備（如無人機(jī)、可穿戴機(jī)器人）。

總結(jié)

舵機(jī)的種類豐富，選擇時需根據(jù)具體需求（如負(fù)載大小、控制方式、環(huán)境適應(yīng)性、精度要求）綜合判斷。例如，航模常用小型 PWM 舵機(jī)，工業(yè)機(jī)器人常用總線舵機(jī)或無刷舵機(jī)，水下設(shè)備則需防水舵機(jī)。隨著技術(shù)發(fā)展，總線舵機(jī)和高精度舵機(jī)的應(yīng)用正逐漸擴(kuò)大，推動機(jī)器人和自動化領(lǐng)域的智能化升級。

審核編輯 黃宇