伺服馬達（舵機）原理介紹（以輝盛9g舵機為例）

Servo motor（伺服馬達、舵機）是什麼呢？

簡單來說，就是一種能夠旋轉到指定角度的馬達。

要描述得更精確點，請看下圖。

舵機的組成通常包括圖中的控制板、直流馬達、

減速齒輪組、電位計，通通包在一個塑膠殼內。

直流馬達在高電壓下轉得快，低電壓則轉得慢，

若將正負極倒轉，直流馬達會往反方向旋轉。

控制板可以控制輸入直流馬達的電壓大小，

藉此控制直流馬達的旋轉。

減速齒輪負責降低轉速及提高扭力，

扭力對於舵機來說是很重要的。

電位計負責檢查舵機現在的角度，並回傳給控制板，

如果沒有到達指定角度，控制板會再進行補償。

舵機本身是聽不懂『角度』的，那要怎麼下角度的指令給舵機？

通常我們會使用脈衝來代表角度，什麼樣的脈衝代表多少角度

取決於控制板一開始的設定，以下舉個例子：

利用脈衝的寬度不同下達不同的角度指令，

其中的運算由控制板去處理。各家舵機的參數未必相同，

有些舵機有180度旋轉角度的限制，有些是360度等等。

舉輝盛9g舵機來說，買來會看到圖中的零件。

白色的塑膠片是舵盤，有許多形狀是為了因應不同的場合，

和兩大一小的螺絲一樣，不一定會全部用上。

舵盤和舵機之間有齒狀機構，套上去後可以緊密咬合。

舵盤就會隨著舵機上的齒輪而旋轉。

鎖上螺絲使舵盤不會輕易被拔出，

至此舵機的安裝也就差不多完成了。

舵機的線通常長這樣，最上面的兩條負責供應電源，

咖啡色是地線，紅色是正極。

下方黃色線負責傳送訊號，也就是上面曾經提到的脈衝。

要注意舵機有一定的需求電壓，太低推不動，太高會燒掉。

就圖中的輝盛9g舵機來說，工作電壓是3.5~6V。

若要用7.4V鋰電池供電，千萬記得要加個降壓模組，

直接用這麼高的電壓通過舵機，可能三秒內就壞了！

附上舵機使用在四足機器人的例子。