總線伺服舵機

abel-module="para" style="font-size: 14px; word-wrap: break-word; color: rgb(51, 51, 51); margin-bottom: 15px; text-indent: 2em; line-height: 24px; zoom: 1; font-family: arial, 宋體, sans-serif; background-color: rgb(255, 255, 255);">總線伺服舵機。我們先來看一下我們現(xiàn)在使用舵機和數(shù)字舵機時遇見的問題。

1、我們利用舵機（不論數(shù)字還是模擬）搭建一個仿人機器人，用了 20 個自由度，用了20 個舵機。每根舵機都要接到控制卡上，有的線還需要延長，所有的線加起來有超過 30 根，像團海草一樣把機器人整個身體纏了個遍，機器人在走動的時候突然發(fā)現(xiàn)舵機線被拉松了，機器人一個趔趄把脖子都摔斷了。控制卡上需要做出 20 個PWM 信號接口（我們一直在為這個技術(shù)問題發(fā)愁，現(xiàn)在或許好一點），那可是長長的一排插針啊。健忘的我還很容易忘記哪個插針對應(yīng)哪個舵機，好不容易接上后，一通電，機器人腿轉(zhuǎn)到背后去了，一排查發(fā)現(xiàn)腿關(guān)節(jié)接到肩關(guān)節(jié)了。當(dāng)我們需要給機器人加些傳感器時，突然發(fā)現(xiàn) IO 口都被用掉了，定時器不夠用了，真是噩夢。

2、舵機的每一個舵機的參數(shù)不一定一樣，不時還會出現(xiàn)中位偏差比較大的，好不容易裝出機器人來后發(fā)現(xiàn)舵機的中位不一致，和理論計算得出來的機器人步態(tài)不相匹配。這回麻煩大了，需要對每一個舵機設(shè)置中位，在發(fā)送舵機控制信號的時候還需要對每一個舵機都單獨加入這個修正值，而不能統(tǒng)一調(diào)用某一個通用的 PWM 產(chǎn)生函數(shù)，一個步態(tài)就是 20 行代碼。當(dāng)然，程序員都是勤勞和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，并不覺得這是辛苦的事情。而有些人會買可以通過編程器調(diào)節(jié)和設(shè)置中位的舵機，當(dāng)然，可能會很貴。

3、機器人步態(tài)的編寫是件非常麻煩的事，我們在編寫步態(tài)的時候給舵機的初始值基本上都是有偏差的，比如我想肩關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)到 180 度位置，我給的是 255 的控制值，但由于舵機個體差異的問題，這個值已經(jīng)讓舵機處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)。過一會之后，我們發(fā)現(xiàn)機器人一只胳膊不能用了，可憐的機器人啊，還不知道到底發(fā)生了什么事。檢查的時候我們發(fā)現(xiàn)機器人肩關(guān)節(jié)堵轉(zhuǎn)時間過久，導(dǎo)致電機過熱，讓舵機外殼融化，然后導(dǎo)致減速齒輪箱錯位，舵機就失效了，機器人的一只胳膊就殘廢了。

第一點我們可以這么理解，現(xiàn)在的舵機都是并聯(lián)控制的，線都需要接到控制板上，我們可以幻想，如果舵機可以串聯(lián)就好了。腳腕關(guān)鍵的舵機串到膝關(guān)節(jié)，一直串到髖關(guān)節(jié)，最后一根線直接接到控制卡上，甚至可以把所有的舵機都串進去。我們可以驚喜的發(fā)現(xiàn)，只需要1 接口，最多 4 個接口就可以搞定 20 個舵機了。

第二點的根源在于舵機自己不能存儲中位修正值，修正值需要我們發(fā)控制脈沖的時候補進去。我們可以想象，如果我告訴舵機：您好，放松，我要修正您的頭部位置，它有點歪了。然后舵機就放松下來，我們把它的頭擺正，然后告訴它：這是您頭部的正確方向，您以后需要以這位置為正前方，然后舵機就把這個位置記下來了，當(dāng)我告訴它轉(zhuǎn) 60 度它就以這個位置為初始位置轉(zhuǎn) 60 度，不多不少。

第三點可以理解為機器人缺少神經(jīng)系統(tǒng)，根本不知道疼痛。如果各個關(guān)節(jié)能給控制卡提供力矩、電流、電壓、溫度、轉(zhuǎn)角等反饋信息，那么機器人缺胳膊少腿的問題都可以解決。這么說好像有點神奇了。

其實一點不神奇，自從總線伺服舵機出現(xiàn)后，這些幻想都可以瞬間變成現(xiàn)實?？偩€伺服舵機是針對機器人運用而設(shè)計的，所以也稱為機器人舵機。

機器人舵機簡單的說是具有總線功能，能夠串聯(lián)使用，控制卡通過一個總線接口可以控制總線上的所有舵機。機器人舵機可以根據(jù)控制器的指令反饋力矩、電流、溫度、角度等信息，能夠更準(zhǔn)確地到達(dá)指定角度，能夠更快地響應(yīng)控制命令。機器人舵機能夠設(shè)置各種保護、功能參數(shù)，方便不同場合的使用要求。