#宇树科技舵机专利获授权#
哪怕是看似简简单单如同舵机的小部件，其内部构造却暗藏不少门道，由外壳一直拓至核心传动系统，每个零件设计对性能表现有的有着直接正向但有时也可能包含负面的影响，我们常收到有关舵机内部结构的询问，进而发现在大伙里有不少人对齿轮组、电机类型以及反馈系统的这种组合衔接机制格外感兴趣，今天我们通过依据常见的型号，引领大家去看看瞧见舵机内部在诸多方面所呈现的构造。
舵机为什么需要金属齿轮
遭受阻力时，金属齿轮能承受更大扭矩冲击，尤其是突然变换方向的状况下 。比如我们经办过的型号，它采用全金属齿轮设计，于8.4V电压时仍能稳定输出 。相较于塑胶齿轮，金属齿在长时间高负荷运转条件下不易磨损，这在机器人关节应用方面极为重要 。
在实际测试当中发现，金属齿轮的加工精度，会直接对运行噪音产生影响，对于经过热处理的高强度钢齿轮而言，当配合间隙被控制在0.0
空心杯电机在舵机中的优势
型号采用空心杯电机，空心杯电机具备薄壁设计，这种薄壁设计构成的结构节省了诸多空间，传统铁芯电动机转子存在较重弊端，在空心杯电机处得以改进，空心杯电机启动与停止的响应速度显著提高，尤其是在需要快速微调的场景范围内，空杯电机惯性更小，定位更精确。
电能转换效率相比普通直流电机提高了约20%，这是因为铁损减少了，这意味着在相同电压情形下能够获取更长的持续工作时间，我们开展过对比测试，在7.4V工作电压的时候，空心杯结构的温升比传统电机低5至8摄氏度 。
不同外壳材料的散热表现
全铝外壳，并非仅是为了美观，更是源于散热需求，在连续工作之时，电机产生热量，驱动芯片产生热量，而这些热量均需及时导出舵机品牌伟创动力，铝材之导热系数比塑料高出200倍之上，此点于高压大扭矩舵机上尤为关键，比如在输出23kg·cm扭矩之际，铝壳表面温度比塑料壳低15度左右。
航空这类应用對重量感受敏锐，塑料外壳于减重方面呈现具有优势，这种优势下其重量能够减轻大概40%，此减轻比率很适度，目前情形里高强度工程塑料在耐温性这一方面更是有所提高，它能够承受80度至100度的工作温度范围，至于选择哪一种外壳伟创动力，依旧得按照具体应用场景侧重点来做出决定。
反馈电位器如何实现精准控制
舵机核心闭环控制所依靠的是反馈电位器，它是个精密电阻，会随输出轴进行转动，这样能够实时检测位置信号，在采用 TTL 控制协议的舵机当中，我们发现采用多圈电位器可以提高位置检测精度，例如在机器人手指关节控制里，需要 0.5 度的定位精度，这便对电位器的线性度提出了很高要求。
当前，新型数字舵机已开启启用状态，其采用磁性编码器替换传统电位器的做法，属于一种非接触式检测方式，该方式避免了机械磨损情况的发生，使得寿命得以延长至数倍，在存在需要高频振动这一情况的场景当中舵机厂家伟创动力，磁编码不会因振动情况而出现读数漂移现象，稳定性更佳 。
为什么高压舵机需要特殊设计
舵机的工作电压是需要达到8.4V的，其内部的元器件全部是要重新进行选型的，电机线径及其PCB耐压，还有半导体器件这些方面是要特别去斟酌考量的 。这款在高压版本里运用了厚铜线圈，如此能确保在大电流状况下不会出现过热现象，其驱动MOS管是选用了耐压值更高的型号，以此避免有击穿的风险 。
高压所带来的并非仅仅是动力得到提升，并且还有传输损耗得以降低，在功率相同的状况之下，电压越高那么电流就越小，沿线的损耗自然而然地就会下降，这样的一个特点在需要进行长电缆传输的场合是格外具有用处的，比如大型机械臂的多关节联动系统 。
舵机堵转保护机制解析
当堵转电流达到2.5A的时候，如果没有保护电路存在，电机就非常容易被烧毁，我们采取的办法是在驱动芯片当中集成过流检测，一旦电流持续超过阈值，就会自动切断输出，并且和温度传感器协作，达成双重保护，这一机制在机械臂碰到意外障碍时尤为关键。
存在机械结构设计，除相应电子保护外，齿轮组中设薄弱环节，当扭矩超限定，可更换零件优先损坏，用于保护更昂贵核心部件，此分级保护思路保障安全且降低维修成本。
对内部结构做了分析，看完这些之后，各位于选用舵机之际，哪一份性能参数是最为受关注的呢，欢迎分享你的看法，要是认为这些内容有帮助，同样请推荐给更多有需求的朋友 。
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