机器人/组件/执行机构/电机
有几种不同类型的电机。每种电机类型都有几个优点和缺点,具体取决于特定机器人的设计。见维基百科文章了解不同电动机的基本信息。
交流电机有多种类型,但它们的使用仅限于高功率固定式工业机器人。它们比直流电机更难使用。
直流电机非常易于使用,但与大多数其他电机一样,它们在机器人中的适用性很大程度上取决于可用的齿轮传动。如果直流电机具有针对特定任务的有效齿轮比,它们会变得更加有效。如果您的优先级是拥有高速旋转的电机,并且扭矩并不重要,那么低齿轮比甚至没有齿轮比可能是您需要的;但是,大多数用于机器人的电机需要扭矩而不是最高速度,因此齿轮比高的电机可能更有用。
直流电机的控制可以分为两部分:速度和方向。
改变直流电机转动方向非常容易:只需反转极性即可。
两对开关((S1A,S1B) 和 (S2A, S2B))-参见右侧图片- 将始终同时切换。该电路称为 H桥。在实际设计中,开关可以是几种不同的组件(继电器、晶体管、FET)或整个电路(不含电机)可以是一个 IC(集成电路)。使用甘蔗继电器
速度有点复杂。许多初学者会尝试通过用可变电阻或其他方式降低电机的电压来降低电机的速度。这并不好用,因为它不仅会降低电机的速度,还会降低电机的强度,同时还会消耗大量电能,因为电阻会产生大量热量。
更好的方法是使用 PWM (脉冲宽度调制) 设备。
伺服电机在机器人中用于不同的目的:例如,移动传感器或移动机器人的腿。一些用户修改伺服电机,以便可以将其用作带有齿轮箱的直流电机。
伺服电机的控制是通过脉冲宽度调制完成的。脉冲的长度与伺服电机将转到的位置相关。此脉冲的长度通常在 1 毫秒到 2 毫秒之间,如果这样,1.5 毫秒将是中心位置。此脉冲需要以较小的间隔重复(否则伺服电机可能会转到“保存”位置或可能只是停留在其当前位置。这取决于使用的伺服电机类型)。
我们在下一章中更详细地介绍步进电机,机器人/步进电机。
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