机器人/组件/致动器/电机
电机有多种类型。每种电机类型在特定机器人设计中都有其优点和缺点。请查看 维基百科上的这篇文章 以获取有关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的固定工业机器人。它们比直流电机更难使用。
直流电机非常易于使用,但像大多数其他电机一样,它们在机器人中的实用性很大程度上取决于可用的齿轮传动。如果直流电机具有适合特定任务的有效齿轮传动比,则其效率会大大提高。如果您优先考虑快速旋转的电机,而扭矩无关紧要,则可以使用低齿轮传动比甚至不使用齿轮传动;然而,大多数用于机器人的电机都需要扭矩而不是最高速度,因此具有高齿轮传动比的电机可能更有用。
直流电机的控制可以分为两部分:速度和方向。
改变直流电机旋转方向非常简单:只需反转极性即可。
两对开关((S1A,S1B) 和 (S2A, S2B))-参见右侧的图片- 将始终一起切换。这种电路被称为 H 桥。在实际设计中,开关可以是多种不同的组件(继电器、晶体管、FET)或整个电路(不包括电机)可以是 IC(集成电路)。使用甘蔗继电器
速度稍微复杂一些。许多初学者会尝试使用可变电阻或其他方法来降低电机的电压以减慢电机速度。这种方法效果不佳,因为它不仅会降低电机速度,还会降低电机强度,同时还会消耗大量电力,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) 器件。
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。一些用户会修改伺服电机,以便将其用作带齿轮箱的直流电机。
控制伺服电机是通过 脉冲宽度调制 完成的。脉冲的长度与伺服电机将旋转到的位置相关。此脉冲的长度通常在 1ms 到 2ms 之间,如果是这样,1.5ms 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旋转到“保存”位置,或者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了步进电机,机器人/步进电机。
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