选择舵机不迷路：如何根据规格，选择合适的舵机！
选择舵机不迷路：如何根据规格，选择合适的舵机！
舵机是一种位置（角度）伺服的驱动器，适用于各种需要角度控制的场景。从航模、车模到航空航天、工业自动化，舵机的应用范围越来越广泛。面对市场上种类繁多的舵机产品，如何根据具体需求选择合适的舵机成为了一个重要的问题。本文将从扭矩、转速、控制角度等多个维度，为大家详细介绍舵机的关键技术指标，帮助读者快速掌握舵机选型要点。
扭矩
舵机扭矩的单位是kgf.cm，可以理解为在舵盘上距舵机轴心水平距离1CM处，舵机能够带动的物体重量。扭矩分为额定扭矩和堵转扭矩两种：
- 额定扭矩：舵机在正常工作环境下能够持续输出的扭矩，选型时一般参照此参数。
- 堵转扭矩：舵机在输出轴被阻止无法旋转时施加的最大扭矩，堵转扭矩越大，舵机在承受外部负载时的能力就越强。
牛米换算：1NM=9.8/kgf·cm。
转速
转速由舵机无负载的情况下转过60°角所需时间来衡量，主要受马达类型、电压、齿轮箱减速比等因素影响。
控制角度（位置传感器类型）
- 控制角度：常规有180°、360°角度可控，以及N*360多圈角度控制。
- 位置传感器：0-320°内可用电位器实现，360°角度及多圈空中磁编码器多，也有霍尔。
- 电位器：接触式，有磨损，适用于寿命要求不太高、长寿命精度要求不高的工况。
- 磁编码器：无接触式，适用于寿命长、性能稳定、长寿命精度要求高的工况。
电压
舵机的速度、转矩数据等性能参数和电压有关，在6V和7.4V两种测试电压下这两个参数有比较大的差别。例如DS-H003：
- 小型舵机通常工作电压为4.8V、6V和7.4V。
- 工业设备上的舵机则在7.4V以上，例如12V、24V的舵机。
- 较高的电压能提升电机的速度和扭矩。
- 选择时还需考虑堵转电流是否在主控板承受范围内，避免过热烧毁。
马达类型
电机作为舵机的动力源头，主要分为以下几种类型：
- 无刷电机：转速更高、扭矩更大，大扭力舵机一般直接上无刷。
- 铁芯有刷电机：以性价比优势在市场上占据一席之地。
- 空心杯电机：体积小、散热快，在小型应用市场上备受青睐，性能介于两者之间。
外壳及齿轮材质
- 外壳材质：分为塑胶外壳、半铝框和全金属外壳。塑胶材质重量更轻，成本更低；金属材质散热好，美观，防水性也更好。
- 齿轮材质：分为塑胶齿轮和金属齿轮。塑胶齿声音小、成本低；金属齿则负载能力、抗冲击性、寿命更好。
- 材质选择：关键是将舵机使用在设计规格之内。
尺寸、重量
尺寸和重量是舵机选型中的两个关键参数。尺寸直接影响舵机的安装空间，而重量则影响设备的整体稳定性和承载能力。选择时应根据设备的具体需求和安装条件进行合理评估。
通讯协议
舵机在实际应用中需要与控制卡或其他设备进行通信，选择与设备通信相匹配的舵机同样也很重要。目前市面上常见的舵机使用的通信协议有：
- PWM：电位器引线可做位置反馈，容易受干扰，不建议使用。
- TTL：多用于STEAM教育、机械臂编程，相对于其他总线回读稍慢。
- RS485（RS422等）
- CAN总线
- PLC控制
除了PWM，其余都是总线类型，可以实现串联控制，实时反馈和调整。
配件
为舵机选择合适的配件同样重要，例如，舵机的摇臂、舵盘等。这些配件的选择要根据舵机的具体使用要求进行匹配。厂家会在买舵机的同时赠送标准配件包，但是无论是塑胶或者是金属的，厂家都是支持定做的。同时考虑到适配性和紧密度，塑胶链接件开模可以让舵机厂家提供镶件；金属连接件的话也可以提供输出齿图纸，做出来适配性会更好。
综上所述，舵机的选型涉及多个方面的参数，包括转速、转矩、电压、电机、尺寸、重量和材质等。在实际应用中，我们需要根据设备的需求和运行条件，对这些参数进行综合考虑，以选出最适合的舵机。此外，在选购舵机时，还需注意厂商提供的技术参数和性能指标，以确保选购到符合要求的舵机。