舵机是什么？舵机内部结构解析

本文主要是介绍舵机是什么？舵机内部结构解析，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

什么是舵机呢？首先，“舵机”这个名号其实是一个俗称，是那些玩航模、船模的人起的名字，因为这种电机常被用于舵面控制。舵机其实就是一个简单的伺服电机系统，也是最常见的伺服电机系统。

舵机是一种位置（角度）伺服的驱动器，适用于需要角度不断变化并可以保持的控制系统，由外壳（上，中，下壳）、控制电路、电机、齿轮组、位置传感器以及轴承组成。舵机是一个闭环控制系统。控制电路板接收来自信号线的控制信号，控制电机转动，电机带动一系列齿轮组，减速后传动至输出舵盘。舵机的输出轴与位置反馈电位器（或磁编码器等）相连，舵盘转动的同时带动位置反馈电位计，电位计将输出一个电压信号到控制电路板进行反馈，然后控制电路板根据所在位置决定电机转动的方向和速度，从而达到目标停止。

如果拆开舵机，我们就可以很明显的看出，舵机和步进电机的动力是有着很大区别的，舵机的驱动力来自——直流电机，通过变速齿轮的传动和变速，将动力传输到输出轴，同时，舵机内部都设有角度传感器和控制电路板，用来参与舵机的转动角度的控制和信号的反馈检测工作

如果还不够直观的话，我们再来看一张舵机实物的拆解图

接下来介绍舵机的结构构成，可以详细分为以下几个部分，它们共同协作以实现舵机的功能：

1. 外壳：

舵机的外部保护结构，通常由金属或坚固的塑料制成。
保护内部组件免受外界环境（如灰尘、水分、冲击等）的损害。

2. 直流电机：
作为舵机的动力源，提供必要的旋转力矩。
直流电机的类型、功率和转速等参数根据舵机的具体应用场景而定。

3. 减速齿轮组：
位于直流电机和输出轴之间，用于降低电机的转速并放大扭矩。
减速齿轮组通常由多级齿轮组成，可以实现较大的扭矩输出和较慢的旋转速度。
齿轮的精度和耐磨性对舵机的性能和寿命至关重要。

4. 角度传感器（电位器、磁编码器）：。
电位器通过其电阻值的变化来反映舵机的角度位置。
磁性编码器利用磁场传感器来实现角度测量。
当磁编码器旋转时，磁性材料的磁场也会随之改变，传感器会检测到磁场的变化从而输出对应的脉冲信号
角度传感器的精度和稳定性直接影响舵机的控制精度和稳定性。

5. 控制驱动电路：
舵机的核心部分，接收外部接口传来的信号（如PWM信号）和角度传感器反馈的电压值。
经过处理后，控制驱动电路驱动直流电机旋转，并通过闭环控制确保舵机能够准确、稳定地工作。
控制驱动电路还负责处理电机过流、过热等保护功能，确保舵机的安全运行。

6. 接口线缆：
用于连接舵机与外部控制系统（如遥控器、计算机等）。
接口线缆通常包括电源线、地线、控制信号线等，用于传输电能和控制信号。

7. 舵盘/摇臂：
连接在舵机的输出轴上，是舵机与外界机械结构相连的部件。
舵盘可以将舵机的旋转运动转换为线性运动或角度变化，以适应不同的应用需求。
舵盘的位置和角度可以通过外部控制信号进行精确调整。

8. 其他组件
根据舵机的具体应用场景和性能要求，还可能包括其他组件，如反馈电位器支架、齿轮固定座、轴承等。在性能方面还可根据客户的需求进行定制，例如：防水、耐高温低温

总结：

舵机是一种由外壳、舵盘、直流电机、减速齿轮组、角度传感器、控制驱动电路和接口线缆等部件组成的位置（角度）伺服驱动器。这些部件共同协作，使舵机能够准确、稳定地实现角度变化，并广泛应用于无人机、机器人、生活家电、自动化设备、steam教育、军工航天等领域。在实际应用中，舵机的性能参数（如扭矩、速度、精度等）和接口类型（如指令信号、数字信号等）可以根据具体需求进行选择。