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发布时间： 2026-09-26
电机以及舵机, 它们都是可以把电能转化成机械运动的执行部件, 不过在它俩的工作方式、控制方法还有输出特性上头, 有着根本上的不同之处。
不少工程师和朋友们在挑选的时候比较容易搞混, 情况轻了的话会导致设备的运动效果达不到标准, 而情况重了的话, 有可能得把整个方案都推翻重新来过。这篇文章会从原理方面开始讲, 然后讲到关键参数部分, 再聊聊典型的应用场景这三个方面, 目的是把事情的区别彻底说清楚。
工作原理：开环 vs 闭环
普通的电机, 这些里面包含了直流电机、步进电机, 还有无刷电机等等, 它们所输出的运动状态是连续的旋转动作。对于这个旋转速度的高低, 它是取决于所施加的电压水平、脉冲信号的频率大小, 或者是电流的幅度大小的变化而决定的。
至于电机自身而言, 它并不知道自己现在具体转动到了什么位置或者说处于什么角度。出现这样的状况现象, 这是开环控制方式所具备的典型特征之一。
舵机也就是伺服电机, 它的内部集成了位置编码器, 这样就构成了闭环回路, 当控制器发出目标角度指令以后, 编码器会实时反馈当前的角度, 然后偏差被放大来驱动电机进行修正, 最终就能精确地停在指定的位置, 其典型精度在0.1度以内。
关键参数对比
对于电机而言, 其输出形式表现为连续的转速, 单位是每分钟转数；而对于舵机来说, 它能够实现精确的角度控制, 这个角度范围要么是零度到一百八十度, 要么是三百六十度连续运转的类型。
控制信号方面, 对于电机来说, 它对应的是电压环、脉冲或者电流环；而对于舵机来说, 它用的是PWM脉宽这种形式, 这里的周期是20 ms, 并且范围在0.5~2.5 ms的时候, 对应的角度就在0°到180°之间。
位置精度：电机开环误差大，需外加编码器；舵机闭环误差极小
在处于堵转状态下, 电动机电流会出现激增的现象, 这就容易导致绕组被烧毁；而舵机内部自带保护机制, 当力矩达到限制时候就会自动停机。
典型应用场景
电机, 这个词语, 它指的是那些, 像是用来驱动传送带的, 或者是用在电动车轮上的, 还有用于散热风扇的, 以及在3D打印机的轴上使用的步进电机, 再或者就是工业风机里的那些。
舵机, 这种装置经常被用在机器人的关节部位, 也可以用来制作云台, 还能控制航模里的舵面, 或者作为智能家居里的锁扣装置, 另外在一些需要精细角度定位的机构里面也能看到它的身影。
一个高频误区
伺服电机是不等于舵机的。
工业用的伺服电机, 它是用来给数控机床还有六轴机械臂这些设备做动力源的, 它强调的是有很高的功率密度, 以及有很高的响应带宽, 它所使用的控制协议大多都是或者之类的这种协议；而消费级的舵机, 它则是非常强调体积小巧、成本很低这个特点, 它对控制信号的要求很简单, 就是简单的PWM信号。
这两个东西的结构是完全不一样的, 使用的通信协议也是完全不一样的, 所以在大家选择使用哪种产品之前, 要把伺服具体指的哪些类型弄明白了, 千万不要拿工业上用的那些伺服电机的标准指标, 去要求消费级里面的那个小小的舵机, 这样做是肯定不行的。
选型行动建议
1. 要把需求确定下来: 究竟是需要控制“转动的速度”还是要控制在“具体的角度位置”? 前者建议选择电机, 后者建议选择舵机。
2. 然后再看一下具体的参数。要是你的需求是需要360°连续旋转, 那么你应该选用360°舵机或者无刷电机。要是你只需有限角度的运行, 那么你应该选用90°舵机或者180°舵机。
3. 在进行的验证控制步骤时, 确认控制器是否能够输出与指定要求相对应的信号格式, 例如说的那种脉冲信号或者是电流回路里的信号形式, 这么做的主要目的是为了预防那种明明电机已经到达了预定位置但是信号却对不上情况的发生。
记住这一句话就行了, 电机是用来管转得有多快的, 舵机是用来管停在哪里的, 核心差异就在于开环和闭环的选择上面。在做选型的时候只要抓住两个关键点就可以基本保证不会选错, 这两个关键点就是角度精度需求这个点还有控制信号类型这点。
