基础知识:机器人常用电机解析及区别

本文主要讨论的是普通电机,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。

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

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

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

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

原文发布于微信公众号 - 机器人网(robot_globalsources)

原文发表时间:2016-08-09

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

发表于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

来自专栏机器人网

伺服电机,步进电机,同步电动机和异步电动机的区别

同步电动机与异步电动机 原理: 同步电机就是靠励磁电流运行的,如果没有励磁,电机就是异步的。励磁是加在转子上的直流系统,它的旋转速度和极性与定子是一致的...

79270
来自专栏VRPinea

Oculus Touch全面拆解,内部构造一目了然

36170
来自专栏SAP最佳业务实践

从SAP最佳业务实践看企业管理(120)-采购过程-采购发票

采购发票校验: 由供应商的发票核对采购订单以及收货 比较价格和数量 更新采购订单和历史 更新财务信息 财务记账:GR/IR(暂记待结)收发票(IR) ...

33340
来自专栏安恒信息

总统败选:希拉里输给了“网络安全”

喧嚣而抢眼的2016美国总统大选终于落下帷幕了,川普成为美国第45届总统,也算是爆冷吧。毕竟在投票前,预测都是希拉里赢的,广大吃瓜群众也都是押她的。然而随着选区...

36760
来自专栏大数据挖掘DT机器学习

R语言,你要怎样画地图?

不知道各位平常有没有过需要画地图的需求,有的时候需要在地图上标出特定位置的数据表现或者一些数值,然而怎么实现? 这里主要介绍下在R语言中绘制地图的个人琢磨的思...

1.3K150
来自专栏机器人网

什么是伺服电机,伺服电机知识汇总

“伺服”一词源于希腊语“奴隶”的意思。“伺服电机”可以理解为绝对服从控制信号指挥的电机:在控制信号发出之前,转子静止不动;当控制信号发出时,转子立即转动;当控制...

379100
来自专栏SAP最佳业务实践

从SAP最佳业务实践看企业管理(174)-CO-采购成本核算及差异分析

存货作为企业的一种资产,在企业资产中占有相当比重,合理选择存货的计价方法对企业的财务状况、经营成果和现金流量会产生不同的影响。这里介绍SAP系统中最典型的两种计...

43480
来自专栏Java进阶架构师

ofo三天出两昏招!继上次卖蜂蜜后,这次的昏招不到1小时被紧急叫停....

好吧,卖广告就卖广告把,是让他们资金紧张呢,为了大家的押金有机会退,忍忍就算了(虽然是不靠谱的广告)。当然,师长我早在8月份察觉到不对劲,已早早退款。

12740
来自专栏镁客网

用Ring Clock看时间,简直酷到没朋友

19620
来自专栏机器人网

工业机器人常用电机驱动系统的分类与要求

机器人电动伺服驱动系统是利用各种电动机产生的力矩和力,直接或间接地驱动机器人本体以获得机器人的各种运动的执行机构。 对工业机器人关节驱动的电动机,要求有最大功...

28340

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券