众多的舵机生产厂商生产形状、尺寸和输出力矩各异的舵机,从市场上可以购得的舵机数以百计。在选取舵机时一般应该考虑以下问题:
1)被选择的舵机能否改装为连续转动;
2)输出力矩的大小;
3)是否允许超过额定电压的限度;
4)转速的高低;
5)如何控制舵机。
一些舵机即使改装之后也无法变为连续旋转的,因为其花键齿轮并非是在整个圆周上都有齿轮。因此选择了性价比较高,同时也是比较常见的Futaba S3003舵机作为行走电动机。
在Futaba S3003舵机中有一个限位装置,使得舵机只能旋转180°,而竞赛机器人平台的行走电动机需要连续旋转,需要将Futaba S3003舵机进行改装。
1.所需器件
1)导线;
2)若干焊锡丝;
3)Futaba S3003舵机。
2.改装工具
1)刻刀;
2)吸锡器;
3)60/40W电烙铁;
4)小螺钉旋具;
5)尖嘴钳。
3.改装步骤
舵机外形如图4-11所示,按以下步骤改装Futaba S3003舵机:
1)要拆掉舵机的顶盖,需要首先用小螺钉旋具拆卸舵机的舵盘。舵盘是用螺钉连接在花键轴上的,用小螺钉旋具拧松螺钉以后舵盘就和花键轴分离了。注意在松开螺钉时一定要抓紧舵盘,不然的话可能会损坏舵机。拆卸后的舵盘和舵机如图4-12所示。
2)将舵机翻转,看到舵机的底部,如图4-13所示。使用小螺钉旋具拧松底面的螺钉。
3)抓紧外壳,并将外壳按向花键轴,拆下顶盖。注意保护舵机顶部外露的其他齿轮。舵机内部的齿轮组如图4-14所示。
图4-11 Futaba S3003舵机外形图
图4-12 拆掉舵盘的舵机和小螺钉旋具(www.xing528.com)
图4-13 舵机底部
图4-14 舵机齿轮组
4)如图4-15所示,拆除黑色的花键齿轮以及上方的白色齿轮。将舵机内部齿轮组取下来以后,可以看到一个金属矩形块,它是反馈电位器的调整片,可以通过它来调整和设定舵机的中心点。
图4-15 拆掉的花键齿轮
5)如图4-16所示,将花键齿轮放在一个平的硬质表面上,小心地将刻刀放到齿轮上,保持与齿轮面平行。切除止动齿一直切到主轴,但不要切得过深,以免影响主轴的转动。不要用偏口钳之类的切割器切除止动齿,否则齿轮会因为受力不均而破碎,这样做的后果是操作者很难预料哪些齿轮在切除止动齿后仍安然无恙,而哪些会破损。
6)切除止动齿后需要使用简易刀具修整齿轮轮廓,修正后的花键齿轮如图4-17所示。
7)舵机顶盖如图4-18所示,为了使舵机可以作圆周运动,需要用刀具切除顶盖两侧的限位齿。在切除限位齿的过程中应该特别小心,注意保持顶盖表面的平整。图4-19为切除限位齿的顶盖内部结构。
图4-16 舵机的止动齿
图4-17 拆除限位的舵机止动齿
图4-18 舵机顶盖
图4-19 拆除限位齿的舵机顶盖
8)舵机变成行走电动机以后不再需要原有的控制电路。完整的舵机一共有三根线,其中两根为电源线,一根为信号线。将这三根线全部剪断,然后将其中的两根电源线直接接到电动机的两个端子上,如图4-20所示。
图4-20 拆除底盖后的舵机
图4-21 修改电路后的舵机
9)重装舵机之前需要确定花键齿轮是否可以连续转动。如果在转动过程中有摩擦,或者有轻微的上下的振动,说明在转动过程中舵机的止动齿与顶盖的限位齿之间有干涉,需要再重新修整一下舵机的止动齿和顶盖的限位齿,直到可以连续平滑地转动花键齿轮为止。
10)小心地合上舵机的顶盖,拧紧螺钉,直到舵机壳体与顶盖紧密贴合。至此,改装Futaba S3003舵机的工作即告完工,如图4-21所示。
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