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如何通过舵机设计传动装置

发布时间:2022-10-16 13:24:33

Ⅰ 舵机的工作原理

1、概述
舵机最早出现在航模运动中。在航空模型中,飞行机的飞行姿态是通过调节发动机和各个控制舵面来实现的。举个简单的四通飞机来说,飞机上有以下几个地方需要控制:
1.发动机进气量,来控制发动机的拉力(或推力);
2.副翼舵面(安装在飞机机翼后缘),用来控制飞机的横滚运动;
3.水平尾舵面,用来控制飞机的俯仰角;
4.垂直尾舵面,用来控制飞机的偏航角;
遥控器有四个通道,分别对应四个舵机,而舵机又通过连杆等传动元件带动舵面的转动,从而改变飞机的运动状态。舵机因此得名:控制舵面的伺服电机。
不仅在航模飞机中,在其他的模型运动中都可以看到它的应用:船模上用来控制尾舵,车模中用来转向等等。由此可见,凡是需要操作性动作时都可以用舵机来实现。
2、结构和控制
一般来讲,舵机主要由以下几个部分组成, 舵盘、减速齿轮组、位置反馈电位计5k、直流电机、控制电路板等。
工作原理:控制电路板接受来自信号线的控制信号(具体信号待会再讲),控制电机转动,电机带动一系列齿轮组,减速后传动至输出舵盘。舵机的输出轴和位置反馈电位计是相连的,舵盘转动的同时,带动位置反馈电位计,电位计将输出一个电压信号到控制电路板,进行反馈,然后控制电路板根据所在位置决定电机的转动方向和速度,从而达到目标停止。
舵机的基本结构是这样,但实现起来有很多种。例如电机就有有刷和无刷之分,齿轮有塑料和金属之分,输出轴有滑动和滚动之分,壳体有塑料和铝合金之分,速度有快速和慢速之分,体积有大中小三种之分等等,组合不同,价格也千差万别。例如,其中小舵机一般称作微舵,同种材料的条件下是中型的一倍多,金属齿轮是塑料齿轮的一倍多。需要根据需要选用不同类型。
舵机的输入线共有三条,红色中间,是电源线,一边黑色的是地线,这辆根线给舵机提供最基本的能源保证,主要是电机的转动消耗。电源有两种规格,一是4.8V,一是6.0V,分别对应不同的转矩标准,即输出力矩不同,6.0V对应的要大一些,具体看应用条件;另外一根线是控制信号线,Futaba的一般为白色,JR的一般为桔黄色。另外要注意一点,SANWA的某些型号的舵机引线电源线在边上而不是中间,需要辨认。但记住红色为电源,黑色为地线,一般不会搞错。
舵机的控制信号为周期是20ms的脉宽调制(PWM)信号,其中脉冲宽度从0.5ms-2.5ms,相对应舵盘的位置为0-180度,呈线性变化。也就是说,给它提供一定的脉宽,它的输出轴就会保持在一个相对应的角度上,无论外界转矩怎样改变,直到给它提供一个另外宽度的脉冲信号,它才会改变输出角度到新的对应的位置上。舵机内部有一个基准电路,产生周期20ms,宽度1.5ms的基准信号,有一个比较器,将外加信号与基准信号相比较,判断出方向和大小,从而产生电机的转动信号。由此可见,舵机是一种位置伺服的驱动器,转动范围不能超过180度,适用于那些需要角度不断变化并可以保持的驱动当中。比方说机器人的关节、飞机的舵面等。
常见的舵机厂家有:日本的Futaba、JR、SANWA等,国产的有北京的新幻想、吉林的振华等。现举Futaba S3003来介绍相关参数,以供大家设计时选用。之所以用3003是因为这个型号是市场上最常见的,也是价格相对较便宜的一种(以下数据摘自Futaba产品手册)。
尺 寸(Dimensions): 40.4×19.8×36.0 mm
重 量(Weight): 37.2 g
工作速度(Operating speed):0.23 sec/60°(4.8V)
0.19 sec/60°(6.0V)
输出力矩(Output torque): 3.2 kg.cm (4.8V)
4.1 kg.cm (6.0V)
由此可见,舵机具有以下一些特点:
>体积紧凑,便于安装;
>输出力矩大,稳定性好;
>控制简单,便于和数字系统接口;
正是因为舵机有很多优点,所以,现在不仅仅应用在航模运动中,已经扩展到各种机电产品中来,在机器人控制中应用也越来越广泛。
3、用单片机来控制
正是舵机的控制信号是一个脉宽调制信号,所以很方便和数字系统进行接口。只要能产生标准的控制信号的数字设备都可以用来控制舵机,比方PLC、单片机等。这里介绍利用51系列单片机产生舵机的控制信号来进行控制的方法,编程语言为C51。之所以介绍这种方法只是因为笔者用2051实现过,本着负责的态度,所以敢在这里写出来。程序用的是我的四足步行机器人,有删改。单片机并不是控制舵机的最好的方法,希望在此能起到抛砖引玉的作用。
2051有两个16位的内部计数器,我们就用它来产生周期20 ms的脉冲信号,根据需要,改变输出脉宽。基本思路如下(请对照下面的程序):
我用的晶振频率为12M,2051一个时钟周期为12个晶振周期,正好是1/1000 ms,计数器每隔1/1000 ms计一次数。以计数器1为例,先设定脉宽的初始值,程序中初始为1.5ms,在for循环中可以随时通过改变a值来改变,然后设定计数器计数初始值为a,并置输出p12为高位。当计数结束时,触发计数器溢出中断函数,就是void timer0(void) interrupt 1 using1 ,在子函数中,改变输出p12为反相(此时跳为低位),在用20000(代表20ms周期)减去高位用的时间a,就是本周期中低位的时间,c=20000-a,并设定此时的计数器初值为c,直到定时器再次产生溢出中断,重复上一过程。

Ⅱ 怎么用舵机实现直线运动

舵机,是指在自动驾驶仪中操纵飞机舵面(操纵面)转动的一种执行部件。分有:①电动舵机,由电动机、传动部件和离合器组成。接受自动驾驶仪的指令信号而工作,当人工驾驶飞机时,由于离合器保持脱开而传动部件不发生作用。②液压舵机,由液压作动器和旁通活门组成。当人工驾驶飞机时,旁通活门打开,由于作动器活塞两边的液压互相连通而不妨害人工操纵。此外,还有电动液压舵机,简称“电液舵机”。[1]
舵机的大小由外舾装按照船级社的规范决定,选型时主要考虑扭矩大小。如何审慎地选择经济且合乎需求的舵机,也是一门不可轻忽的学问。

机械舵机与减速器使用方法

一、舵机的原理
标准的舵机有3条导线,分别是:电源线、地线、控制线,如图2所示。

以日本FUTABA-S3003型舵机为例,图1是FUFABA-S3003型舵机的内部电路。

3003舵机的工作原理是:PWM信号由接收通道进入信号解调电路BA6688的12脚进行解调,获得一个直流偏置电压。该直流偏置电压与电位器的电压比较,获得电压差由BA6688的3脚输出。该输出送入电机驱动集成电路BAL6686,以驱动电机正反转。当电机转动时,通过级联减速齿轮带动电位器Rw1旋转,直到电压差为O,电机停止转动。
舵机的控制信号是PWM信号,利用占空比的变化,改变舵机的位置。

有个很有趣的技术话题可以稍微提一下,就是BA6688是有EMF控制的,主要用途是控制在高速时候电机最大转速。
原理是这样的:

收到1个脉冲以后,BA6688内部也产生1个以5K电位器实际电压为基准的脉冲,2个脉冲比较以后展宽,输出给驱动使用。当输出足够时候,马达就开始加速,马达就能产生EMF,这个和转速成正比的。
因为取的是中心电压,所以正常不能检测到的,但是运行以后就电平发生倾斜,就能检测出来。超过EMF判断电压时候就减小展宽,甚至关闭,让马达减速或者停车。这样的好处是可以避免过冲现象(就是到了定位点还继续走,然后回头,再靠近)

一些国产便宜舵机用的便宜的芯片,就没有EMF控制,马达、齿轮的机械惯性就容易发生过冲现象,产生抖舵

电源线和地线用于提供舵机内部的直流电机和控制线路所需的能源.电压通常介于4~6V,一般取5V。注意,给舵机供电电源应能提供足够的功率。控制线的输入是一个宽度可调的周期性方波脉冲信号,方波脉冲信号的周期为20 ms(即频率为50 Hz)。当方波的脉冲宽度改变时,舵机转轴的角度发生改变,角度变化与脉冲宽度的变化成正比。某型舵机的输出轴转角与输入信号的脉冲宽度之间的关系可用围3来表示。

二、数码舵机 VS 模拟舵机
数码舵机比传统的模拟舵机,在工作方式上有一些优点,但是这些优点也同时带来了一些缺点。
传统的舵机在空载的时候,没有动力被传到舵机马达。当有信号输入使舵机移动,或者舵机的摇臂受到外力的时候,舵机会作出反应,向舵机马达输出驱动电压。由第一节的电路分析我们知道——马达是否获得驱动电压,取决于BA6688的第3脚是否输出一个电压信号给BAL6686马达驱动IC。
数码舵机最大的差别是在于它处理接收机的输入信号的方式。相对与传统的50脉冲/秒的PWM信号解调方式,数码舵机使用信号预处理方式,将频率提高到300脉冲/秒。因为频率高的关系,意味着舵机动作会更精确,“无反应区”变小。
以下的三个图表各显示了两个周期的开/关脉冲。

图1是空载的情况;图2是脉冲宽度较窄,比较小的动力信号被输入马达;图3是更宽,持续时间更长的脉冲,更多的输入动力。

您可以想象,一个短促的脉冲,紧接着很长的停顿,这意味着舵机控制精度是不够高的,这也是为什么模拟舵机有“无反应区”的存在。比如说,舵机对于发射机的细小动作,反应迟钝或者根本就没有反应。
而数码舵机提升了脉冲密度,轻微的信号改变都会变的可以读取,这样无论是遥控杆的轻微变动,或者舵机摇臂在外力作用下的极轻微变动,都会能够检测出来,从而进行更细微的修正。
三、数码舵机的缺点:
以上我们已经知道数码舵机会更精确这个优点,那么我们来看数码舵机的缺点
1、数码舵机需要消耗更多的动力。其实这是很自然的。数码舵机以更高频率去修正马达,这一定会增加总体的动力消耗。
2、相对教短的寿命。其实这是很自然的。马达总在转来转去做修正,这一定会增加马达等转动部位的消耗。
四、拟人化比喻
技术性的东西说了这么多,也许很多对电路原理不熟悉的朋友还是不明白,呵呵,举个简单的例子来说明吧!
比如遥控器是老师,舵机控制电路是家长,舵机的马达是小孩
现在的任务是老师要求家长辅导孩子做一个动作,比如倒立
以数字舵机而言,家长自主地给这个动作设置了非常非常严格的标准,他要求孩子倒立时在鞋面上摆一个竖立的硬币,然后盯着硬币,硬币向左一震动他在右边给孩子一鞭子,硬币向右一震动他在左边给孩子一鞭子.........总之他要求的不再是老师要求的“倒立”,而是倒立以后顶一枚不倒的硬币..........
模拟舵机的家长部分则是柔和派,老师要求倒立是吧?他忠实地按老师的要求,让孩子倒立起来,孩子身体的轻微调整他不去关注了,他只关心是不是偏移了老师的标准,呵呵
五、实际应用选择
我们已经知道模拟舵机对于极轻微的外力干扰导致舵机盘移位的敏感度,和舵机执行命令的精确度,是不如数码舵机的了,那么我们是不是应该尽量使用数码舵机呢???我个人而言不是这么认为。
首先——舵机的素质,其实不单纯是电路决定的,还有舵机的齿轮精度,还有非常非常关键的舵机电位器的精度。一颗质量上乘的模拟舵机,往往比电路虽然是数码但是零件却是普通货色的数码舵机更准确,更不会抖舵。
其次,要知道我们在模型车上应用的时候,很多时候太高的精度并不是好事!比如你玩1/8的车,特别是大脚车和越野车,那么烂的路面导致车时而滑动适合腾空,动不动就是零点几秒、N公分的偏差,舵机的微秒级别敏感、微米级别精度对整个事件能起怎么改善??那叫神经质的舵机反应...........
其实应用在1/8车辆上,一颗0.1秒反应的模拟舵机是更合适的搭配。它会更省电,更顺滑,不会那么神经质。而且最重要的——它不会在一台转向虚位有几毫米的1/8越野车上,去不停地吱吱叫着去找那0.1毫米的居中(其实你即使把舵机连杆给它拆掉,让舵机空转,它也往往找不到那0.1毫米的居中,只是自己不停地吱吱叫着折腾自己而已,哈哈)
实际的应用上,我建议是1/10的竞赛级别房车,暴力型的飞机,可以选用数码舵机。所谓神经质配神经质,呵呵。
其实我个人选择舵机,更看重的是品牌和玩家反响,而不是某些山寨工厂一力鼓吹的什么狗屁数码........
下面这篇文章,我大致看过,是符合科学原理的,想学习知识的可以看看。
注意吸收知识,要由根本上去分析,而不是以讹传讹!否则你必定就象很多人一样去坚守“数码舵机比模拟舵机快”这个完全错误的观点,呵呵,那会被真正掌握知识的人暗地里面耻笑的

Ⅳ 舵机如何控制自行车转弯

舵机工作原理:

控制电路板接受来自信号线的控制信号,控制电机转动,电机带动一系列齿轮组,减速后传动至输出舵盘。舵机的输出轴和位置反馈电位计是相连的,舵盘转动的同时,带动位置反馈电位计,电位计将输出一个电压信号到控制电路板,进行反馈,然后控制电路板根据所在位置决定电机转动的方向和速度,从而达到目标停止。其工作流程为:控制信号→控制电路板→电机转动→齿轮组减速→舵盘转动→位置反馈电位计→控制电路板反馈。

Ⅳ 怎么通过调整舵机内部,来调整舵机的动作方向

舵机有三根线,电源正、电源负和信号线,显然没有楼上那位所谓的电机线.把舵机转向,实现方法可以有:
1.用发射机上的舵机反向功能.
2.把连杆连接到舵机盘的另一端.
3.把舵机掉转180度.
4.做一个反相器,装在信号线前面.
5.同时调换舵机里的电位器线和电机线,电机线对调,电位器线中心端除外的那两个对调.我现在能想到的只有这几种方法啦,参考一下吧,最后一种方法需要拆舵机,但是要小心呐。

Ⅵ 舵设备的常用设计方法

按照SOLAS公约规定第II-1第29条操舵装置1除另有明文规定外,每艘船舶应配备使主管机关满意的主操舵装置和辅助操舵装置。主操舵装置和辅助操舵装置的布置应使两者中之一在发生故障时,不会导致另一装置不能工作。2.1所有操舵装置的部件和舵杆应为主管机关满意的坚固和可靠的构造。对于非双套的必要部件的适用性应特别注意。任何这类必要部件,如合适时,应采用耐磨轴承,如球轴承、滚子轴承或者能持久润滑或设有润滑装置的套筒轴承。2.2对于承受内部液压的管系和其他操舵装置的部件,确定其尺寸计算所用的设计压力应至少为本条3.2所指运行状况下可能出现的最大工作压力的1.25倍,同时应考虑在该系统低压一侧可能存在的压力。根据主管机关的意见,管系和部件的设计应采用疲劳衡准,同时考虑动力负荷所产生的脉动压力。2.3凡在液压系统中能被隔断的和由于动力源或外力作用能产生压力的任何部件,应设置安全阀。安全阀的调定应不超过设计压力。安全阀应有足够尺寸并布置成能够避免过度升高的压力超过设计压力。3主操舵装置和舵杆应:.1具有足够强度,并能在验证的最大营运前进航速下操纵船舶;.2能在船舶最深航海吃水和以最大营运前进航速前进时将舵自一舷35°转至另一舷35°以及于相同条件下在不超过28s内将舵自一舷35°转至另一舷30°;.3动力操纵,以必要时满足本条3.2的要求,以及在任何情况下主管机关要求舵柄处的舵杆直径超过120mm时(不包括冰区加强)的要求;和.4设计成在最大后退航速时不致损坏;但是这个设计要求不需要用最大后退航速和最大舵角的试航来验证。4辅助操舵装置应:.1具有足够强度和足以在可航行的航速下操纵船舶,并能于紧急时迅速投入工作;.2能在船舶最深航海吃水和以最大营运前进航速的一半或7节前进时(取大者),在不超过60s内将舵自一舷15°转至另一舷15°;和.3动力操纵,以必要时满足本条4.2的要求,以及在任何情况下主管机关要求舵柄处舵杆直径超过230mm时(不包括冰区加强)的要求。5主操舵装置和辅助操舵装置的动力设备应:.1布置成失电而再次获得电源供应时能自动再起动;和.2能从驾驶室某一位置投入工作。操舵装置的任何一台动力设备失电时,应在驾驶室里发出听觉和视觉报警。6.1如果操舵装置包括有两台或几台相同的动力设备,则可不必设置辅助操舵装置,但:.1在客船上,当任一台动力设备不能运转时,主操舵装置仍能按本条3.2要求操舵;.2在货船上,当所有动力设备都运转时,主操舵装置能按本条3.2的要求操舵;.3主操舵装置布置成当其管系或1台动力设备发生单项故障时,此故障能被隔离,使操舵能力能够保持或迅速恢复。6.2直至1986年9月1日止,主管机关可以接受设置经证实具有可靠性记录但不符合本条6.1.3对液压系统要求的操舵装置。6.3非液压型式的操舵装置应达到等效的标准,并使主管机关满意。7应按下列要求设操舵装置的控制装置:.1对于主操舵装置,在驾驶室和舵机舱;.2当主操舵装置按照本条6布置,并由两个独立的控制系统控制时,该两个控制系统均能在驾驶室进行操作,但不必设置两套操舵手轮或操舵手柄。如果控制系统是由液压遥控传动装置组成时,则除了10,000总吨及以上的油船、化学品船或气体运输船外,不必设置第二套独立控制系统;.3对于位于舵机舱的辅助操舵装置,如系动力操纵,也应能在驾驶室进行操作,并应独立于主操舵装置的控制系统。8能从驾驶室操作的任何主操舵装置和辅助操舵装置的控制系统应符合下列要求:.1如系电动者,应由在舵机室内操舵装置电力线路上一点设独立电路供电,或由向操舵装置电力线路供电的配电板上邻近该电力线路处的一点直接供电;.2应在舵机室内设有将驾驶室操作的控制系统与其所控制的操舵装置断开的装置;.3系统能从驾驶室某一位置投入工作;.4当控制系统的电源供应发生故障时,应在驾驶室发出听觉和视觉报警;和.5应仅对操舵装置控制供电线路设有短路保护。9本条和第30条要求的电力线路和操舵装置系统以及相关的部件、电缆和管子应在它们的整个长度范围内尽可能地分离。10驾驶室与舵机舱之间应设有通信设施。11舵角位置应:.1当主操舵装置系动力操纵时,在驾驶室显示。舵角指示应独立于操舵装置控制系统;.2能在舵机舱内辨认出来。12液压操纵的操舵装置应设有下列设施:.1能针对该液压系统的型式和设计保持液体清洁的装置;.2每个液体贮存器设低位警报器,以便确切和尽早地指示液体泄漏。应在驾驶室和机器处所内易于观察的地方发出听觉和视觉报警;和.3当主操舵装置要求动力操纵时,设置一个固定储存柜,其容量足以至少为一个动力执行系统(包括贮存器)进行再充液。储存柜应用管系固定联结以使能从舵机舱内容易地再次为液压系统充液,并应设有液位指示器。13舵机舱应:.1易于到达,并尽可能与机器处所分开;且.2有适当的布置以保证有到达操舵装置和控制器的工作通道。这些布置应包括扶手栏杆和格子板或其他防滑地板以保证液体泄漏时有适宜的工作条件。14如果要求舵柄处舵杆直径超过230mm(不包括冰区加强),应设有由应急电源或位于舵机舱内的独立动力源在45s内自动供电的替代动力源,其容量至少满足供应符合本条4.2要求的操舵装置动力设备及其有关的控制系统和舵角指示器。此独立动力源应只用于上述目的。每艘10,000总吨及以上的船舶,替代动力源应具有至少连续运转30min的能力,在任何其他船舶上则至少为10min。1510,000总吨及以上的每艘油船、化学品船或气体运输船和70,000总吨及以上的每艘其他船舶,主操舵装置应由符合本条6规定的两台或两台以上相同的动力设备组成。1610,000总吨及以上的每艘油船、化学品船或气体运输船,除满足本条17的规定外,应符合如下要求:.1主操舵装置应布置成当由于主操舵装置的一个动力执行系统的任何部件(舵柄、舵扇或为同样目的服务的部件除外)发生单项故障,或由于舵执行器卡住以致操舵能力丧失时,操舵能力应在一个动力执行系统失效后不大于45s内重新获得;.2主操舵装置应包括:.2.1两个独立和分开的动力执行系统,每个系统均满足本条3.2的要求;或.2.2至少两个相同的动力执行系统,在正常运转中同时工作时,应能满足本条3.2的要求。当需要符合此要求时,液压动力执行系统应设有交叉联结。一个系统中液体的流失应能发现,有缺陷的系统应能自动隔离,以使另一个或几个执行系统能保持全面运转。.3非液压型式的操舵装置应能达到等效标准。1710,000总吨及以上,但小于100,000载重吨的油船、化学品船或气体运输船,如果能够达到等效安全标准,则可允许采用不同于本条16所述的解决法,即对舵的一个或几个执行器不必应用单项故障衡准,而且:.1由于管系或一台动力设备的任何部件发生单项故障而丧失了操舵能力,应在45s内重新获得操舵能力;和.2如果操舵装置只包括单个舵执行器,则应特别注意在设计中对所使用的材料、密封装置的安装、试验检查和有效维护的要求进行包括疲劳分析和断裂力学分析(如适用)在内的应力分析。在考虑上述情况时,主管机关应采用包括本组织通过的《10,000总吨及以上但小于100,000载重吨的油船、化学品船和气体运输船非双套舵执行器验收指南》的各项规定。18对于10,000总吨及以上但小于70,000载重吨的油船、化学品船或气体运输船,至1986年9月1日止,主管机关可接受具有可靠性记录但不符合本条16中对液压系统要求的单项故障衡准的操舵装置系统。191984年9月1日以前建造的10,000总吨及以上的每艘油船、化学品船或气体运输船应不迟于1986年9月1日符合下列要求:.1本条7.1、8.2、8.4、10、11、12.2、12.3和13.2的要求;.2应设有两个独立操舵装置控制系统,每个系统均能从驾驶室操作。但并不要求双套舵轮或操舵柄;.3如在操作中操舵装置控制系统发生损坏,第二套系统应能从驾驶室立即投入操作;和.4每个操舵装置控制系统,如系电动者,应由操舵装置电力线路设独立电路供电,或从向操舵装置电力线路供电的电路板上邻近该电力线路处的一点直接供电。20除本条19的要求外,1984年9月1日以前建造的40,000总吨及以上的每艘油船、化学品船或气体运输船,其操舵装置应在不迟于1988年9月1日布置成当管系或其中1台动力设备发生单项故障时,能够保持操舵能力,或舵的运动能加以限制,以使操舵能力迅速重新获得。这应由下列措施来实现:.1独立的限舵设施;或.2可人工操作速动阀将一个或几个执行器与外部液压管系隔离开,以及用固定的独立动力泵和管系来直接补充执行器的设施;或.3如各液压动力系统是交叉联结的,则应作适当布置以保证一个系统中液体的流失能被发现,有缺陷的系统能自动地或从驾驶室加以隔离,以使其他系统能保持全面运转。第30条电动和电动液压操舵装置的附加要求1对于电动和电动液压操舵装置,应在驾驶室和适当的主机控制位置装设指示其电动机正在运转的设备。2由1台或几台动力设备组成的每一电动或电动液压操舵装置至少应由两个自主配电板直接供电的专用电路来供电;但是,其中之一可以由应急配电板供电。与电动或电动液压主操舵装置相联系的电动或电动液压辅助操舵装置可与向此主操舵装置供电的电路之一连接。向电动或电动液压操舵装置供电的电路应有足够容量,以便能同时向与它连接且可能需要同时工作的所有电动机供电。3这类电路和电动机应设有短路保护和过载报警装置。包括起动电流在内的过电流保护装置(如有时),应不小于所保护电路或电动机全负荷电流的两倍,并应布置成能允许适当的起动电流通过。如采用三相供电,应设有能指示任一相所发生故障的报警装置。本节所要求的警报应为听觉和视觉报警,并应位于正常控制主机的主机处所或控制室内明显位置上,并应符合第51条适用的要求。4在小于1,600总吨的船上,按第29.4.3条要求为动力操作的辅助操舵装置,如不是电动的或是由原来用作其他用途的电动机来驱动的,则主操舵装置可由来自主配电板的一个电路供电。当这类原来用作其他用途的电动机作为这种辅助舵装置的动力时,如主管机关对其保护装置表示满意,并认为其满足适用于辅助操舵装置的第29.5.1条和29.5.2条以及第29.7.3条的要求时,可免除本条3的要求。第V章第25条操舵装置的操作在需要特别谨慎驾驶的区域,船舶操舵装置的各台动力设备如能同时工作,则这种设备应有1台以上进行工作。第26条操舵装置:试验和演习1船舶开航前12h之内,应由船员对操舵装置进行校核和试验。试验程序(如适用时)应包括下述操作:.1主操舵装置;.2辅助操舵装置;.3操舵装置遥控系统;.4驾驶室内的操舵位置;.5应急动力供应;.6相对于舵实际位置的舵角指示器;.7操舵装置遥控系统动力故障报警器;.8操舵装置动力设备故障报警器;和.9自动隔断装置及其他自动设备。2校核和试验应包括:.1按照所要求的操舵装置能力进行操满舵试验;.2操舵装置及其联动部件的外观检查;和.3驾驶室与舵机室之间通信手段的工作试验。3.1在驾驶室及舵机室内,应永久展示操舵装置遥控系统和操舵装置动力设备转换程序的简单操作说明,并附有方框图。3.2所有与操舵装置的操作和/或维护保养有关的船舶驾驶员,应熟悉船上所装的操舵系统的操作以及从一个系统转换到另一系统的程序。4除本条1和2所述的常规校核和试验外,应至少每3个月进行一次应急操舵演习,以练习应急操舵程序。演习应包括在舵机室内的直接控制、与驾驶室的通信程序以及(如适用时)转换动力供应的操作。5对于定期从事短程航行的船舶,主管机关可免除本条1和2所规定的核查和试验要求,但这些船舶应每周至少进行一次这样的校核和试验。6进行本条1和2所规定之校核和试验的日期,以及进行本条4所述应急操舵演习的日期和详细内容应作记录。

Ⅶ 机械臂在关节处安装舵机可以代替齿轮传动吗

舵机可以起到传动作用,电动舵机,由电动机、传动部件和离合器组成。
机械臂在关节处安装舵机可以代替齿轮传动,但是设计需要根据用途选择。

舵机主要是由外壳、电路板、驱动马达、减速器与位置检测元件所构成。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。一般的伺服马达是将细铜线缠绕在三极转子上,当电流流经线圈时便会产生磁场,与转子外围的磁铁产生排斥作用,进而产生转动的作用力。依据物理学原理,物体的转动惯量与质量成正比,因此要转动质量愈大的物体,所需的作用力也愈大。舵机为求转速快、耗电小,于是将细铜线缠绕成极薄的中空圆柱体,形成一个重量极轻的无极中空转子,并将磁铁置於圆柱体内,这就是空心杯马达。

为了适合不同的工作环境,有防水及防尘设计的舵机;并且因应不同的负载需求,舵机的齿轮有塑胶及金属之区分,金属齿轮的舵机一般皆为大扭力及高速型,具有齿轮不会因负载过大而崩牙的优点。较高级的舵机会装置滚珠轴承,使得转动时能更轻快精准。滚珠轴承有一颗及二颗的区别,当然是二颗的比较好。新推出的 FET 舵机,主要是采用 FET(Field Effect Transistor)场效电晶体。FET 具有内阻低的优点,因此电流损耗比一般电晶体少。

Ⅷ 专家进!怎样用单片机控制舵机 (满意+100分)

请看图,图上标注了角度和脉冲两个参数,你仔细看,每个脉冲宽度对应一个角度,你只要写程序,用单片机给舵机发送图上任意一个有效的固定宽度的脉冲,那么舵机就转到这个脉冲对应的角度上了。

Ⅸ 毕业设计老师要我们用电机和舵机制作机械臂

1. 可以步进电机和舵机
2. 3D打印没必要吧,不适合木头都可以做出来,金属做嘛是技术活,淘宝肯定有配件

Ⅹ 船用舵机的工作原理

舵机的构造
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。一般的伺服马达是将细铜线缠绕在三极转子上,当电流流经线圈时便会产生磁场,与转子外围的磁铁产生排斥作用,进而产生转动的作用力。依据物理学原理,物体的转动惯量与质量成正比,因此要转动质量愈大的物体,所需的作用力也愈大。舵机为求转速快、耗电小,于是将细铜线缠绕成极薄的中空圆柱体,形成一个重量极轻的五极中空转子,并将磁铁置於圆柱体内,这就是无核心马达。
为了适合不同的工作环境,有防水及防尘设计的舵机;并且因应不同的负载需求,舵机的齿轮有塑胶及金属之区分,金属齿轮的舵机一般皆为大扭力及高速型,具有齿轮不会因负载过大而崩牙的优点。较高级的舵机会装置滚珠轴承,使得转动时能更轻快精准。滚珠轴承有一颗及二颗的区别,当然是二颗的比较好。目前新推出的
FET
舵机,主要是采用
FET(Field
Effect
Transistor)场效电晶体。FET
具有内阻低的优点,因此电流损耗比一般电晶体少。
技术规格
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。
电压会直接影响舵机的性能,例如
Futaba
S-9001

4.8V
时扭力为
3.9kg、速度为
0.22
秒,在
6.0V
时扭力为
5.2kg、速度为
0.18
秒。若无特别注明,JR
的舵机都是以
4.8V
为测试电压,Futaba则是以
6.0V
作为测试电压。所谓天下没有白吃的午餐,速度快、扭力大的舵机,除了价格贵,还会伴随著高耗电的特点。因此使用高级的舵机时,务必搭配高品质、高容量的镍镉电池,能提供稳定且充裕的电流,才可发挥舵机应有的性能。

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