pwm波控制舵机原理（pwm控制舵机的基本原理）

舵机（英文称为Servo）：是由直流电机、减速齿轮组、传感器和控制电路组成的自动控制系统。通过发送信号，指定输出轴旋转角度。一般来说，舵机都有一个最大旋转角度（比如180度）。与普通直流电机的主要区别在于，直流电机是绕圈旋转的，而舵机只能在一定角度内旋转，不能绕圈旋转（数字舵机可以在伺服模式和电机模式之间切换没有这个问题）。普通直流电机无法反馈旋转角度信息，但舵机可以。用途也不同。普通直流电机一般用于整圈旋转以获得动力，而舵机用于控制物体旋转一定角度（如机器人的关节）。

舵机的形状和大小让人眼花缭乱，大致可以分为以下几类（如图）

最右边的是普通标准舵机，中间两个较小的是微型舵机，左边魁梧的是高扭矩舵机。图中的舵机都是三线控制。

制作机器人时常用的舵机有几种类型，每种都有不同的固定方法。如果从一种型号换成另一种型号，整个机械结构就需要重新设计。

第一个是MG995，优点是价格便宜，金属齿轮，耐用性好。缺点是扭矩比较小，负载不能太大。如果你是制作双足机器人之类的，这个舵机就不是很合适，因为腿部受力太大。如果能制作一个普通的六足机器人或机器人手就好了。

第二种是SR 403，这款舵机是网友xqi2因为MG995双足机器人晃动太大而找到的，并进行了测试。做个双足机器人也不错啊~~~至少不再晃动了。优点是扭矩大，全金属齿轮，价格相对便宜。缺点。做工非常假。其他不足之处等待反馈

第三种是传说中的数字舵机AX12+，这是一款经过时间考验的机器人专用舵机。除了价格高、采用RS485串口通讯（控制板必须更换为数字舵机专用控制板）之外，其他优点都在。

下图是普通模拟舵机的分解图。其主要部件包括齿轮组、电机、电位器、电机控制板、外壳等。

电机控制板主要用于驱动电机并接收电位器的反馈信息。电机是动力源。这不需要太多解释。这里电位器的作用主要是通过其旋转产生的电阻变化将信号传回电机控制板，从而判断输出轴角度是否正确。齿轮组的主要作用是放大力量，让小功率电机产生大扭矩。

拆开舵机底壳后，可以看到主要是电机和控制板。

拿起控制板后，下面是与控制板连接的电位器。

从顶部看电机和电位器，第一级放大齿轮直接与电机齿轮相连。

经过一级齿轮放大后，再经过第二、三、四级放大齿轮，最后通过输出轴输出。

从上面两张图可以清楚地看出，这个舵机是4级齿轮放大机构，将微小的力逐层放大，使得这么小的电机可以有15KG的扭矩。

看完舵机的结构，我们来详细讲解一下舵机的控制系统。

舵机的伺服系统采用变宽脉冲进行控制，并通过控制线来传输脉冲。脉冲的参数是最小值、最大值和频率。一般来说，舵机的参考信号周期为20ms，宽度为1.5ms。由该参考信号定义的位置是中间位置。舵机有一个最大旋转角度，中间位置的定义是从该位置到最大角度和最小角度的量完全相同。最重要的一点是，不同舵机的最大旋转角度可能不同，但中间位置的脉冲宽度是一定的，即1.5ms。如下所示：

该角度由来自控制线的连续脉冲生成。这种控制方法称为脉冲调制。脉冲的长度决定了舵机旋转的程度。例如：1.5毫秒的脉冲将旋转到中间位置（对于180舵机来说，就是90位置）。当控制系统发出指令将舵机移动到某个位置并保持在这个角度时，外力的影响不会导致角度发生变化，但这受到上限的限制，即它的最大扭矩。除非控制系统不断地发出脉冲来稳定舵机的角度，否则舵机的角度不会保持不变。

当舵机接收到小于1.5ms的脉冲时，输出轴会以中间位置为基准逆时针旋转一定角度。对于大于1.5ms 的接收脉冲，情况正好相反。不同品牌，甚至同一品牌的不同舵机，会有不同的最大值和最小值。一般来说，最小脉冲为1ms，最大脉冲为2ms。如下所示：

编辑：hfy