舵机的应用领域
1.遥控玩具
1.1 遥控车
安装在底盘上，控制转向和油门。
1.2 遥控飞机
安装在尾翼上，控制附翼和尾翼转向。
1.3 直升飞机
机身上常有多个舵机，控制斜盘和尾部，控制转向。
1.4 遥控船
安装在尾部，控制转向。
2.机器人
2.1 教育机器人
常用机器人套件的附件上，调整附件的角度。
2.2 桌面机器人
常用微型舵机，安装在头部、手部、底部等关节，提供转动。
2.3 陪伴机器人
安装在颈部，给头部转动提供动力。
2.4 四足/多足机器人
安装在各个关节，组合控制角度实现不同的动作。
2.5 机器人外骨骼
新兴的AR/VR产品，用来模拟物理力反馈。
2.6 仿生机器人
模拟不同生物的关节转动。
2.7 清洁机器人
马桶、水下清洁机器人。常要求舵机带有防水功能。
2.8 智能相机
控制头部的转动。也可以用电机+齿轮箱实现。
2.9 机械臂
安装在各个关节，控制多个舵机的角度，以调整末端的运动。
3.智能家居
3.1 智能电子锁
用于移动锁舌，开关门
3.2 手指机器人
3.3 智能箱包锁
用于启动智能跟随开关。
4.工业设备
4.1 夹爪
无刷电机是一种电动机，它与传统的有刷直流电机相比具有更高的效率和更长的使用寿命。无刷电机的转子上没有传统的刷子和集电环，取而代之的是在固定的定子上安装的电子控制器。
无刷电机的工作原理是，当电流进入无刷电机时，电子控制器将电流传送到电机的不同部分，从而控制电机的转动。这种设计减少了能量损失和磨损，并提高了电机的效率。同时，无刷电机还具有高输出功率和高转矩的特点。
无刷电机通常用于需要高效能、高精度和长寿命的应用，例如工业生产、机器人技术和航空航天等领域。此外，无刷电机还具有低噪音和低电磁干扰等优点，因此被广泛应用于电动工具、电动汽车、无人机等领域。
无刷电机是一种高效能、高精度和长寿命的电动机，具有广泛的应用前景。
舵机常见问题
1.额定和堵转的区别？
额定负载（Rated loading）是给到舵机的固定负载，一般是1/4~1/3的堵转扭力；
堵转扭力（Stall torque）是舵机能输出最大的力矩。当负载超过堵转阈值的时候，舵机将停止运动。一般舵机会带有堵转保护的功能，当检测到电流超过堵转阈值的时候，会主动停止给电机发送运动指令。
2.什么是舵机的中位？舵机回中有什么用？
舵机的中位一般指的是舵机运动角度范围内的中点位置，比如0-120度的舵机，中位就是60度。一般对应着1500us的信号。一般只有航模上的舵机才需要回中，回中之后，舵机就可以向左右两侧运动一样的范围，对应着RC遥控器上摇杆的左右方向。
3.双出轴舵机常用于哪些领域？我们有哪几款双出轴的舵机？
4.舵机上常用的保护有哪些？
堵转/过载保护：大于一定比例的堵转负载并持续一定时间后进入保护，重新发位置指令，会清除过过载保护标志，重新工作。
过流保护：运行中电流大于一定电流值并持续一定时间后，关闭输出并进入保护，重新发送位置指令，会清除过流保护标志位，重新工作。
过压保护：大于一定电压或小于一定电压值时进入保护，电压恢复正常范围后，自动解除保护。
过热保护：大于特定温度时，关闭扭矩输出。
5.舵机的可靠性测试有哪些？
6.舵机的寿命受什么影响？
负载，工作电压，运转速度和频率;
同等工作电压：负载越大，工作电流越大，运转速度越高，频率越快，寿命受影响越大（越短）;
7.一般有刷电机、空心杯电机、无刷电机的寿命分别是多少小时？
我们测试的寿命大多是舵机的空载寿命，舵机在正常使用的情况下，其寿命与马达和齿轮有关，普通的马达（有刷马达，负载测试寿命）坏了，可能马达坏了，但是齿轮还是好的；好的马达（无刷），齿轮磨损了，但是马达还是好的！
空载寿命（运转达到这些次数即合格品，判定合格后停止测试，舵机还是正常的状态）：
有刷马达：10~20万次；空芯杯马达：20~30万次；无刷马达：30~50万次；
负载测试舵机寿命：一般是1/4的堵转扭矩进行吊重，寿命测试数据如下：
| 舵机型号 | 负载重量 | 开始时间 | 结束时间 | 总时长 | 运转次数 | 运转方式 | 噪音 | 舵机状态 |
| HBL830 | 1kg | 2017.5.25 16:48 | 2017.6.15 16:48 | 21天，504小时 | 756,000次 | 上下90°转动25次/分钟 | 距离舵机30cm，噪音：60db | 正常工作，齿轮转动顺滑 |
8. 同样的尺寸怎么实现更大的扭矩？
更换大齿比，或者更换大力矩马达，但是增大扭矩（增大齿比和马达力矩）的同时，在同等工作电压的条件下，速度（马达转速）会变慢，堵转电流会增大等
9. 舵机可以定制哪些部件？不同部件的定制可以带来什么改变？
整个舵机都可以定制，正常包括：
外形：安装孔，出线位置，外壳颜色，logo，标签，镭雕等
齿轮：齿比，材质，输出齿形状、花键数和高度等
马达：大小，转数，功率等
线材：线长，线颜色，端子，线数
电位器：角度控制，磁编码
PCB：涉及到定制功能，工作电压和控制方式等要求
舵盘：安装孔径，花键，外形
10. 为什么不直接用电机，而选舵机？
电机的转速虽然可以做到很快，但扭力一般比较小，舵机有减速齿轮组，在功率差不多的情况下，产生的扭力比电机大。
电机在转动一圈时，精度比较差，舵机可以做到转动到指定角度的操作，而单独的电机却很难实现。
11. 什么是闭环控制？
12. 模拟舵机和数字舵机的区别？
按照网上的说法，模拟舵机，指的是不带锁舵功能，数字舵机，是带锁舵功能的。但是大家基本都没有按照这样的说法去做。针对数码和模拟，理论上是指传统的舵机，是用专用芯片实现的，比如2462就是模拟的，不能设置，他就是不锁舵的；像9806，是数字的，它可以配置成锁舵的，同时也可以配置其它功能的专用芯片。
单片机舵机，则是在舵机内部集成了单片机芯片控制电机，理论上只要你程序写的好，可以做出任何功能，同时单片机价格便宜，外围器件少，可替代性强等优点，所以目前我们公司的舵机，不管是数字的还是模拟的，基本都是基于单片机实现的。
13. 传统PWM舵机和数字舵机的区别和优缺点？
如果是传统的9806数字控制，舵机有电流音，但是数字控制控制精度比模拟高，角度可调！
14. 工作噪音是怎么测试的？
公司规定的测试方式是，在环境噪音（底噪）为45dB环境下，使用分贝计距离舵机30cm的位置，测量噪音。如果客户没有要求，公司内部噪音标准控制在65dB。
15. 舵机在工业上的应用有哪些？
舵机由哪些部分组成？
1.外壳（Case）
提示：舵机两侧的耳朵英文是Mounting tabs。
舵机的外壳有上壳、中壳、底壳三个部分。舵机的外壳一般是塑料的，特殊的舵机可能会有金属铝合金外壳。
金属外壳能够提供更好的散热，可以让舵机内的电机运行在更高功率下，以提供更高的扭矩输出。金属外壳也可以提供更牢固的固定位置。
常用的塑胶外壳的材料是POM或尼龙加纤。也有一些例外，比如9克舵机蓝色外壳是PC，黑色外壳是ABS+PC。常用的金属外壳材料是铝。
1.1 不同壳体的优缺点
塑料外壳有质量轻、成本低的优点，因此大部分舵机使用的都是塑料的外壳。但是塑料外壳也有散热差、强度低、保护效果不好的缺点。
和塑料外壳相比，金属外壳有更好的散热效果和强度。但是金属壳体由于材料成本高、加工工艺复杂（大多是CNC），只能使用在高端舵机上。后来为了平衡舵机的性能和价格，出现了只有中壳采用金属壳的半铝舵机。
2.减速齿轮组（Gearbox / Reducer）
输出轴（Output shaft）
2.1 常见的齿轮种类
2.1.1 金属齿（Metal gear）
金属齿常用的材料有：铜、铁、铝、钢、钛合金。最常用的材料是铜。
2.1.2 塑胶齿（Plastic gear）
塑胶齿常用的材料有：POM、PE、TPEE、软胶；
3.电位器（Position sensor / Potentiometer）
3.1 常见的电位器种类
圆形电位器、方形电位器、磁编码电位器。
4.电机/马达（Motor）
电机在舵机中作用是给舵机提供转动的力，当电机转动时，通过马达齿带动一级齿转动，逐级传递，最终带动输出齿转动。
舵机内部使用的电机有：直流有刷铁芯电机、直流有刷空心杯电机、直流无刷电机。三种电机的对比如下：
4.1 直流有刷铁芯电机：
优点：成本低。大部分舵机使用的都是有刷铁芯电机。
缺点：寿命短、响应速度慢、效率低等；
4.2 直流有刷空心杯电机
空心杯电机也称无铁芯电机。相同尺寸下，它能够实现比有刷电机更大的扭矩，寿命也更长，但是伴随着发热的问题，因此空心杯电机大多配合铝壳使用。
优点：效率高、响应快、寿命长、能量密度大等；
缺点：发热严重、
4.3 直流无刷电机
使用有刷电机的舵机寿命主要受到电机的限制，转动过程中电刷一直在和换向器摩擦，由于电刷的损耗，电机的寿命会急剧减少。无刷电机没有了电刷结构，寿命往往是有刷电机的好几倍。
5.控制电路（Motor control board）
5.1 硬件（PCB）
5.2 固件（Firmware）
5.3 通信/控制协议（Protocol）
PWM协议的信号 -
6.舵盘（Servo horn）
6.1 常见的舵盘种类
一字、半臂、十字、星形、圆形、齿轮舵盘
6.2线材（Cable）
线材（Connector）
舵机选型/舵机有哪些关键参数？（按照优先级排序）
1.负载/扭矩（Torque）
舵机扭矩的单位是KG·CM，这是一个扭矩单位。可以理解为在舵盘上距舵机轴中心水平距离1CM处，舵机能够带动的物体重量。 末端距离舵机越远（力臂越长），带起同样重量所需要的扭矩越大。
KG·CM和N·M的换算：1KG·CM ≈ 0.1N·M
比如：9克、9kg、15kg
2.转动角度（Angle）
舵机通过在输出齿上添加限位钉结构，让舵机只能在特定的角度范围内运动。
常规：120度、180度、270度、一圈360度（使用磁编码读取位置）
非常规的：连续360度（直流舵机，只能控制速度，不能控制位置）
3.转速（空载）（Speed）
转速由舵机无负载的情况下转过60°角所需时间来衡量，常见舵机的速度一般在0.11/60°~0.21S/60°之间。 转速和电压有关。
常规的转速：0.10～0.15 S/60°(～65 RPM)
可以实现的转速：0.3S/60° (~ 33 RPM)
4.电压（Voltage）
舵机的转速和扭矩都和电压有关，电压越大，转速越高、扭矩越大。
标准电压：4.8V～7.4V
某些高压需求: 7.4V以上
超高压：20～30V（内部包括了降压电路，把外部电压转换为电机可用的的电压）
5.电流（额定和堵转）
不同的扭矩，舵机的额定电流也不同。
6.精度（空载）（Positioning accuracy）
常规：3° （如目标位置是100度，实际位置范围是 97 ～ 103°）
可以实现的精度：1° 左右。
常规：1.5 ～ 2°
可以实现的精度：0.5° 左右。对齿轮的一致性要求比较高，不容易达到。
22/10/22 更新：通过校准可以实现0.3°的精度，需要了解客户的用途和用量，可以考虑定制。
控制精度（空载时的运动精度）：
位置精度：转动到某一个点，实际可以到的位置误差范围。
7.舵盘/舵臂类型（Servo horn）
常规的类型：一字、半臂、十字、星形、圆形、齿轮舵盘
可以实现的类型：根据客户需求进行定制配合舵盘。
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一字、星形、十字、圆形、半臂类型
8.外壳尺寸（Size）
3.7克 - 20*8.2*17.3mm
9克 - 22.4*12.5*23mm
3～15kg - 40*20*38mm（标准舵机尺寸）
30～50kg（DHV840）- 40*20*（38~43mm）
90kg -
100kg -
500kg -
常规舵机对应的尺寸：
9.控制协议（Protocol / Communication Protocol）
4-pin（正 + 负 + H + L）
4-pin（正 + 负 + A + B）A B分别负责数据的收发
3-pin （正 + 负 + 单线半双工串口线）
4-pin （正 + 负 + TX + RX）双线全双工串口
3-pin（正+负+信号）
PWM
TTL串口
485串口
CAN总线
CANopen总线
10.重量 （Weight）
11.其他工艺：（Other requirements）
是否需要防水防尘、环保要求、防锈等。
12.其他要求：
电流保护、防抖、抗冲击、散热、EMC、ESD等
舵机的定义
舵机（英文叫Servo Motor）也被称为微型伺服电机，通常由由直流电机、减速齿轮组、传感器和控制电路组成。
1.应用场景
舵机最早应用于模型飞机和RC模型车上，后来由于闭环控制和使用简单的特点，舵机应用到了越来越多的领域。
舵机内部安装了一个电位器（或其它角度传感器）检测输出轴转动角度，控制板根据电位器的信息能比较精确的控制和保持输出轴的角度。这样的直流电机控制方式叫闭环控制，所以舵机更准确的说是伺服马达。
2.主体结构
舵机的主体结构，主要有几个部分：外壳、减速齿轮组、电机、电位器、控制电路。
3.工作原理
舵机工作原理是控制电路接收信号源的控制信号，并驱动电机转动；齿轮组将电机的速度成大倍数缩小，并将电机的输出扭矩放大响应倍数，然后输出；电位器和齿轮组的末级一起转动，测量舵机轴转动角度；电路板检测并根据电位器判断舵机转动角度，然后控制舵机转动到目标角度或保持在目标角度。
