1 简介
舵机控制的机器人
● 我猜你肯定在机器人和电动玩具中见到过这个小东西，至少也听到过它转起来时那与众不同的“吱吱吱”的叫声。对，它就是遥控舵机，常用在机器人技术、电影效果制作和木偶控制当中，不过让人大跌眼镜的是，它竟是为控制玩具汽车和飞机才设计的。
● 舵机的旋转不像普通电机那样只是古板的转圈圈，它可以根据你的指令旋转到0至180度之间的任意角度然后精准的停下来。如果你想让某个东西按你的想法运动，舵机可是个不错的选择，它控制方便、易实现，而且种类繁多，总能有一款适合你呦。
● 用不着太复杂的改动，舵机就可摇身一变成为一个高性能的、数字控制的、并且可调速的齿轮电机。在这篇文章中，我会介绍舵机使用的的一些基础知识以及
作一个连续运转舵机。
2 舵机的结构和原理
A.标准舵机图解
● 遥控舵机（或简称舵机）是个糅合了多项技术的科技结晶体，它由直流电机、减速齿轮组、传感器和控制电路组成，是一套自动控制装置，神马叫自动控制呢？所谓自动控制就是用一个闭环反馈控制回路不断校正输出的偏差，使系统的输出保持恒定。我们在生活中常见的恒温加热系统就是自动控制装置的一个范例，其利用温度传感器检测温度，将温度作为反馈量，利用加热元件提输出，当温度低于设定值时，加热器启动，温度达到设定值时，加热器关闭，这样不就使温度始终保持恒定了吗。
B.闭环反馈控制
● 对于舵机而言呢，位置检测器是它的输入传感器，舵机转动的位置一变，位置检测器的电阻值就会跟着变。通过控制电路读取该电阻值的大小，就能根据阻值适当调整电机的速度和方向，使电机向指定角度旋转。图A显示的是一个标准舵机的部件分解图。图B显示的是舵机闭环反馈控制的工作过程。
3 选择舵机
C.大扭力/微型/标准舵机
● 舵机的形状和大小多到让人眼花缭乱，但大致可以如图C所示分类。右边身材不错的是常见的标准舵机，中间两个小不点是体积小的微型舵机，左边的魁梧的那个是体积大的大扭力舵机。它们都是同样的三线控制，因此你可以根据需求换个大个的或小个的。
● 除了大小和重量，舵机还有两个主要的性能指标：扭力和转速，这两个指标由齿轮组和电机所决定。扭力，通俗讲就是舵机有多大的劲儿。在5V的电压下，标准舵机的扭力是5.5千克/厘米（75盎司/英寸），转速很容易理解，就是指从一个位置转到另一个位置要多长时间。在5V电压下，舵机标准转度是0.2秒移动60度。总之，和我们人一样，舵机的个子越大，转的就越慢但也越有劲儿。
● 赶快想好你要做的东西，让我们开始动手吧。确定做什么之后，选择哪种大小的舵机（标准型、微型、绞盘型）就是小case了，你可以绅士般的从中选个pian宜的。在这个项目中，我选的就是微型系列的HexTronik公司生产的HXT500型舵机，额定数值是扭力0.8千克，转速0.10秒，只花不到4美元就搞定了。
4 舵机的支架和连接装置
D.多种舵盘
● 想在你的项目中用上舵机，就要满足两个条件：一是需要个能把舵机固定到基座上的支架，二是得有个能将驱动轴和物体连在一起的连接装置。支架一般舵机上就有，而且带有拧螺丝用的安装孔。如果你仅仅是测试的话，用点儿热熔胶或者双面泡沫胶带就能轻松的固定住舵机。
● 怎样连接驱动轴呢，你会发现舵机都附带了一些有孔的小东西，这就是舵盘，它可以套在驱动轴，臂上打上了些小孔。你只要用连接棒或者线把物体连到孔上，就可以将舵机的旋转运动变成物体的直线运动了，当然了，选用不同的舵盘或固定孔就能产生不同的运动啦。
● 图示的是几种不同的舵盘。前面4个白色的是舵机附带的舵盘，右边四个是用激光切割机切割塑料得到的DIY舵盘。右边的2个是舵盘和支架的组合，如果你想实现两个舵机的组合运动，把这个舵盘的支架固定到另一个舵机的支架上就OK了。
E.普通舵盘设计
F.其他舵盘
● 制作普通舵盘对于童鞋们来说是比较容易的，先用矢量作图软件画一个多边形，这个多边形的半径和顶点数都要和舵机驱动轴匹配，这样它就能连接到驱动轴上了，其他种类的也是这样画出来的。
5 如何控制舵机
G.3线接口
● 像图所示那样，舵机有一个三线的接口。黑色（或棕色）的线是接地线，红线接+5V电压，黄线（或是白色或橙色）接控制信号端。
H.控制信号
● 控制信号（如图H）是一种脉宽调制（PWM）信号，凡是微控制器能轻松的产生这种信号。在此文中，我用的是常用的Arduino开发环境下的微控制器。
● 脉冲的高电平持续1到2毫秒（ms），也就是1000到2000微秒(μs)。在1000μs时，舵机左满舵。在2000μs时，右满舵。不过你可以通过调整脉宽来实现更大或者更小范围内的运动。
● 控制脉冲的低电平持续20毫秒。每经过20毫秒（50次每秒），就要再次跳变为高电平，否则舵机就可能罢工，难以保持稳定。不过你要是想让它一瘸一拐的跳舞，倒可以采取这种方法。
这是一个完整的Arduino设计程序，在这个程序下，舵机始终在正中间位置，控制起来很容易
I.舵机连接Arduino实验板
● 红色和黑色的线分别接到Arduino开发板的5V电源脚和接地脚上。控制线接到Arduino开发板的数字输入/输出脚9脚上。
● 用Arduino控制舵机也有不太给力的地方，就是Arduino程序把绝大部分时间都浪费在等待延迟命令上，不过童鞋们暂时不要失望，Arduino中内置有舵机函数，你可以用它内置的计数器来同时控制两个舵机（分别在9脚和10脚），是不是又豁然开朗了，这样我们不就能把节省下的编程代码干别的事情了吗。
