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[讨论] 机器人常用电机解析及区别

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高级工程师

发表于 2015-3-6 14:18:58   21224 查看 52 回复 显示全部楼层 倒序浏览
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     这里讲的普通电机,减速电机、步进电机,舵机伺服电机指的是直流电的微型电机,平常我们接触到的也以直流电的居多。电机的学问很深,本文只是为初学者大致讲一下制作机器人常用的各种电机。
   电机,俗称“马达”,是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置。电动机也称(俗称马达),在电路中用字母“M”(旧标准用“D”)表示。它的主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源,发电机在电路中用字母“G”表示。


普通电机
     普通电机是我们平时间的比较多的电机,电动玩具,刮胡刀等里面都有。这种电机有转速过快,扭力过小的特点,一般只有两个引脚,用电池的正负极接上两个引脚就会转起来,然后电池得正负极再相反的接在两引脚上电机也会向反转。
普通电机.png
         玩具车上的普通电机

减速电机
     减速电机就是普通电机加上了减速箱,这样便降低了转速,增加了扭力,使得普通电机有的更广泛的使用空间。
微型齿轮减速电机.jpg
         微型齿轮减速电机

步进电机
     步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度,称为“步距角”,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
步进电机.jpg
                           步进电机

舵机
     舵机主要是由外壳、电路板、无核心马达、齿轮与位置检测器所构成。其工作原理是由接收机发出讯号给舵机,经由电路板上的 IC判断转动方向,再驱动无核心马达开始转动,透过减速齿轮将动力传至摆臂,同时由位置检测器送回讯号,判断是否已经到达定位。位置检测器其实就是可变电阻,当舵机转动时电阻值也会随之改变,藉由检测电阻值便可知转动的角度。
   厂商所提供的舵机规格资料,都会包含外形尺寸(mm)、扭力(kg/cm)、速度(秒/60°)、测试电压(V)及重量(g)等基本资料。扭力的单位是 kg/cm,意思是在摆臂长度 1 公分处,能吊起几公斤重的物体。这就是力臂的观念,因此摆臂长度愈长,则扭力愈小。速度的单位是 sec/60°,意思是舵机转动 60°所需要的时间。

伺服电机又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。
舵机.png
             舵机


伺服电机
   伺服主要靠脉冲来定位,基本上可以这样理解,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移,因为,伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,或者叫闭环,如此一来,系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了多少脉冲回来,这样,就能够很精确的控制电机的转动,从而实现精确的定位,可以达到0.001mm。  
   直流伺服电机分为有刷和无刷电机。有刷电机成本低,结构简单,启动转矩大,调速范围宽,控制容易,需要维护,但维护不方便(换碳刷),产生电磁干扰,对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。

伺服电机.jpg
            伺服电机

实习生

发表于 2015-3-7 00:08:05  
也是一种普及思路。
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实习生

发表于 2015-5-4 18:55:28  

PCB在线计价下单

板子大小:

cm
X
cm

层数:

2

板子数量:

10

厚度:

1.6
学习了,机器人上的电机分类 。
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实习生

发表于 2015-5-4 23:47:12  
不错,挺好的,涨知识了
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技术员

发表于 2015-5-12 15:46:31  
挺好的。。。。。。。。。。。。。。。。。。
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工程师

发表于 2015-6-8 08:09:38  
谢谢楼主的分享
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试用达人

发表于 2015-7-27 13:10:11  
总结总是极好的
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助理工程师

发表于 2015-10-9 15:02:27  
姿势贴 给楼楼赞一个
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技术员

发表于 2015-10-9 15:04:27  
讲的很普及,赞一个
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技术员

发表于 2015-10-10 10:08:05  
谢谢楼主的分享!
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助理工程师

发表于 2015-10-31 08:53:52  
学习力,对新手会很有帮助!
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技术员

发表于 2015-11-1 20:57:49  
学习了,机器人上的电机分类 。
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助理工程师

发表于 2016-1-13 15:45:18  
啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊
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技术员

发表于 2016-1-23 23:27:46  
不错,谢谢楼主的分享!。。。。。。。。。。。。。。。
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技术员

发表于 2016-2-14 21:44:31  
机器人是当今的热门话题,
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实习生

发表于 2016-2-22 00:52:54  
进来学习了,多谢分享。
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技术员

发表于 2016-2-22 11:10:04  
玩过步进电机。。。。舵机有编过程
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等待验证会员

发表于 2016-2-24 10:26:01  
挺好的,涨知识了!
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技术员

发表于 2016-2-28 19:46:00  
感觉好难呀,望而却步呀!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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实习生

发表于 2016-3-8 20:08:30  
学习了,谢谢楼主的分享
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