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80乐高积木舵机电机.md

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乐高伺服舵机/乐高减速电机

购买链接

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产品名称：

Geekservo 乐高伺服舵机/乐高减速电机

配送清单：

舵机版：4个Geekservo

电机版：4个Geekmotor

混批版：2个Geekservo+2个Geekmotor

产品简介


小喵科技作为研发型的科技公司，一向以开放的心态听取用户意见，综合用户意见后，研发两款性价比高，适配乐高的伺服舵机与减速电机 大家从此可以摒弃，用普通蓝色9g舵机+转接块的方式安装与乐高结合。接口采取常用的2.54接口，可以适配是市面上常用的主控板。舵机控制方式并没有加入小喵家的特殊协议，而是兼容市面上的舵机控制方式协议。小喵是希望以最大的兼容方式，让普通用户也能把这个乐高舵机/电机用到各种DIY中，而不仅仅停留于小喵家的软件。
同时这款乐高舵机是270°（所采用的电位器是300°），市面上的普通蓝色9小舵机（大家DIY用这种最多）一般角度之后0180°，并且很多时候不能真正达到180°。所以小喵听取了用户的建议，采取了300°的电位器保证了，270°的转动角度（-45225°）。由于转动的角度比蓝色9g小舵机的大，所以控制脉冲稍微有所变化。不过在Arduino中本身就可以初始化设置脉宽范围。各种软件中的控制方式会在本文中给出例程。 为了应对不同应用场景，小喵做了两种类型，应对大家的不同需求。

产品特色

  • 乐高灰（伺服舵机类型）：
    主要用于动作关节类控制

  • 乐高红（减速牙箱类型）：
    主要用作360转动或小车类制作

以下介绍下乐高伺服舵机/减速电机的特色：

极力齿过载保护


一般是市面上常规的9g小舵机坏的原因都在电机上。
电机坏的原因无非三个：

  1. 电机本质寿命问题
  2. 长时间堵转，电机烧毁
  3. 小熊孩用力扭，把齿轮箱扭坏了。 小喵首先采用了优质的电机，采用优质的电刷材料。另外一方面为了应对后两种情况。在输出轴的最后一级做了极力齿，所谓的极力齿，就是在设定的扭矩范围内，输出轴正常输出。超出最大扭矩后，极力齿就开始工作。用力乱拧输出轴在极力齿的保护下，只会哒哒哒进行跳齿保护。可以防止小熊孩的破坏，所以特别适合青少年编程培训搭建。虽然价格上比蓝色9g小舵机贵，但是实用性，耐用性和寿命上，乐高舵机/电机远超9g小舵机。

兼容性强

无论是程序还是机械结构乐高搭建上，尽可能做了兼容处理。

控制简单

乐高舵机采用了常规的脉宽方式控制，并没有加入协议控制。与常规9g小舵机控制方式类似，90°脉宽是1500（与常规小舵机控制方式一样）

体积小巧

在乐高Technical体系中，似乎不在往体积小巧中发展。另外都是以可测转速的减速直流电机为主。体系中缺少体积小绝对值角度控制的动力电机。（乐高体系中没有舵机）

安装方式灵活

Technical安装方式与普通乐高砖块安装方式。

自带十字输出轴

输出抽直接采取十字轴安装方式

产品参数

伺服舵机参数规格

  • 工作电压：3.3V~6V
  • 额定电压：4.8V
  • 额定电流：200ma
  • 堵转电流：700ma
  • 打滑电流：450ma
  • 最大扭矩：500g.cm
  • 角度转速：60°/0.12s
  • 净重：12.8g（单个）

减速电机规格

  • 工作电压：3.3V~6V
  • 额定电压：4.8V
  • 额定电流：200ma
  • 堵转电流：700ma
  • 打滑电流：450ma
  • 最大扭矩：500g.cm
  • 最高转速：70rpm（3V供电情况下）
  • 净重：12.4g（单个）

点评：减速电机速度较慢，小体积但扭矩一点都不小，适合简单入门的小制作，小喵后期会推出速度更快的直流牙箱

尺寸规格

  • 长度：五个乐高孔电源8x5=40mm
  • 宽度：两个乐高宽度单元8x2=16mm
  • 高度：三个乐高高度单元3.2x3=9.6mm
  • 基础孔位：直径4.8
  • 输出轴：带极力齿乐高十字轴

伺服舵机线序

常规舵机线序

  • 红接正极
  • 棕接负极
  • 黄接数据引脚（控制引脚）

减速电机线序

红接正极 黑接负极（实际并没有正负）

机械安装方式

与普通乐高安装

底部安装

侧边法兰下安装

侧边法兰上安装

与Technical乐高安装

侧孔安装

底孔安装

输出轴安装

与主控板连接方式

geekservo——灰色舵机

针对Robotbit，有S1-S8的舵机接口可以接，

针对Rosbot，有A3、A2、A1、A0....的舵机接口可以接

geekservo——红色电机

针对Robotbit，有M1、M2的A+A-、B+B-接口可以接

针对Rosbot，有M1、M2的A+A-、B+B-接口可以接

使用环境

Microbit中控制方式

RobotBit最新插件加入了对GeekServo的支持，用在线版本Makecode的同学需要重新添加一下插件（https://github.com/KittenBot/pxt-robotbit）。离线版本已经集成了最新版本Robotbit插件。

geekservo灰舵机

舵机相关积木：

摆动的程序:

跟一般的蓝色9g舵机不同，geekservo摆动角度可以达到270度，我们在软件中标定范围为(-45°~225°)。90度的时候对应十字轴中心位置，每颗GeekServo出厂都做了校准。

geekservo红电机

电机相关积木：

转动的程序：

Kittenblock中控制方式

在Kittenbot分栏下，geekservo灰色舵机

在Kittenbot分栏下，geekservo红色电机（与控制普通TT电机方式一样）

在Arduino分栏下，geekservo灰色舵机

在Arduino分栏下，geekservo红色电机（与控制普通TT电机方式一样，根据arduino所接的电机驱动模块对应进行更改）

Arduino中IDE控制方式

新手建议用Kittenblock图形化编程软件。

GeekServo 本质上还是用传统脉宽信号控制舵机角度，因此Arduino自带的舵机库完全可以胜任，不过需要做一些角度的转换。

9g舵机的 角度-脉宽

  • 0度：600us
  • 90度：1500us
  • 180度：2400us

GeekServo的 角度-脉宽

  • -45度：600us
  • 90度：1500us
  • 225度：2400us

转换的函数如下：

int angleMap(int degree){
  return (degree-90) * 20 / 3 + 1500;
}

另外初始化的时候需要向Arduino声明舵机控制周期为600~2400us，以便重新计算定时器周期。

servo.attach(4, 600, 2400);

大家可以将下面的代码直接复制到Arduino中并烧录到主板上，注意例子中我们舵机接在4号引脚。

#include <Servo.h>

Servo servo;

int angleMap(int degree){
  return (degree-90) * 20 / 3 + 1500;
}

void setup() 
{ 
 servo.attach(4, 600, 2400);
} 

void loop() {
 servo.writeMicroseconds(angleMap(0));
 delay(2000);
 servo.writeMicroseconds(angleMap(90));
 delay(2000);
 servo.writeMicroseconds(angleMap(180));  
 delay(2000); 
}

注意事项：

geekservo的转动范围：-45~-225°，一共是270°，而不是转动到270°！

geekservo舵机有严格的线序之分，插接电路板请根据说明指引进行插接

geekservo使用过程中禁止长时间堵转，长时间堵转有可能导致电机损坏