2-2 伺服电机（舵机）（meArm机械臂）

2-2 伺服电机（舵机）

介绍

Mearm机械臂通过四个电机控制机械臂的

四个电机名为直流伺服电机（又称舵机）

此节课讲直流伺服电机的原理及如何使用arduino控制舵机

直流伺服电机

使用直流电驱动电机

伺服：可以接受我们的指令，按照我们的指令进行工作的

工作原理

伺服电机的转子可以旋转，使用角度衡量转子旋转的单位

（1）首先发出指令给伺服电机，让其旋转90度

（2）伺服电机接收指令，旋转一些如45度（假设，每次调整的读数看型号）

（3）伺服电机判断自己旋转角度是否达到要求，通过当前状态如45度，与指令90度比对，没有达到就再次调整自己

（4）与指令90度比对，没有达到就再次调整自己，达到90度的指令目标角度要求

（5）完成指令要求后，会再次等待新的指令

闭环控制系统

上述讲到的自我调整的流程就是闭环控制

根据输出条件进行判断

伺服电机结构

伺服电机接收指令会调整自己，不断逼近正确指令，如何比对调整自己看其结构

直流电机通电转动，驱动齿轮，齿轮驱动输出轴

输出轴一般装摇臂，摇臂驱动响应的外接装置

输出轴连接电位器，电位器旋转输出的电压信号改变，电压信号传给控制电路

控制电路接收电压信号判断输出轴旋转角度状态，控制电路根据输出轴所处的状态以及PWM的控制信号进行比对，作为依据

直流电机运行速度极快，大于输出轴速度，目的高速旋转与齿轮传动使其扭矩增大

电位器如上

控制电路如上

舵机主要参数

如何用arduino控制伺服电机

一般使用伺服电机有三根引线

红色：VCC，给伺服电机供电（链接到arduino+5v）
棕色：GND，接地（arduinoGND）
橙色：专门接收PWM控制信号，这里接到arduino 9~号引脚

控制伺服电机程序

打开示例程序，示例， servo ，sweep

/* Sweepby BARRAGAN <http://barraganstudio.com>This example code is in the public domain.modified 8 Nov 2013by Scott Fitzgeraldhttp://www.arduino.cc/en/Tutorial/Sweep
*/#include <Servo.h>			//引入servo库的头文件（之前的串口监视器serial库无需引入）（库都是开发人员开发好了，贡献巨大）Servo myservo;  	// 创建servo对象控制伺服电机
// 很多开发板允许同时创建12个servo对象int pos = 0;    // 存储伺服电机角度信息的变量void setup() {myservo.attach(9);  //servo对象连接在9~号引脚Serial.begin(9600);  //初始化串口监视器
}void loop() {for (pos = 0; pos <= 180; pos += 1) { 		//0度转到180度//每一步增加1度 in steps of 1 degree
myservo.write(pos);              //告诉伺服电机达到“pos”变量的角度
Serial.println(pos);				//将pos状态发送至串口监视器，查看其变化delay(15);                       //等待15毫秒以确保伺服电机可以达到目标角度（伺服电机转动中需要时间才能达到目标角度，要在发出指令后等一等，防止上一次指令没有执行完，新的指令又过来了，电机繁忙）}for (pos = 180; pos >= 0; pos -= 1) { 		//180度转到0度 
myservo.write(pos);              //告诉伺服电机达到“pos”变量的角度 
Serial.println(pos);delay(15);                       // 等待15毫秒以确保伺服电机可以达到目标角度 }
}

程序编译上传到arduino后，结果如下：
电机从0度转到180度，又从180度转到0度

加深印象，增加修改，如下，思考效果

效果如下：
以45度旋转，每转到45度停1秒

这款电机只能转180度，其他的类型电机可以转360度，也可以更改此电机旋转360度，可在网上找资料看看

加载库

可以在项目加载库中进行各种库的加载，要使用某个库

鼠标移动到最上方，加载servo库，在加载库，点击servo，库就加载进来了