1. 乐高伺服舵机/乐高减速电机

1.1. 购买链接

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1.2. 产品名称:

Geekservo 乐高伺服舵机/乐高减速电机

1.3. 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

1.4. 产品简介

../_images/012.png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0~180°,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(-45~225°)。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。

1.5. 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

../_images/032.png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,似乎不再往体积小的规格发展,并且电动机上都以可测转速的减速直流电机为主。体系中缺少小巧实用的动力电机,而这款Geekservo正好能满足

安装方式灵活

兼容Technical系列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

1.6. 产品参数

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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,体积小但扭矩一点都不小,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

1.7. 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../_images/022.png

1.8. 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)

1.9. 减速电机线序

红接正极 黑接负极(实际并没有正负)

1.10. 机械安装方式

与颗粒乐高安装

底部安装

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侧边法兰下安装

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侧边法兰上安装

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与Technical乐高安装

侧孔安装

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底孔安装

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输出轴安装

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1.11. 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,

../_images/microbit_servo.png

针对Rosbot,所有IO均可接

../_images/rosbot_servo.png

geekservo——红色电机

针对Robotbit,有M1、M2的A+A-、B+B-接口可以接

../_images/microbit_motor.png

针对Rosbot,有M1、M2的A+A-、B+B-接口可以接 ../_images/rosbot_motor.png

1.12. 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,搜索robotbit。离线版本则已经集成了最新版本Robotbit插件。

geekservo灰舵机

舵机相关积木:

../_images/gs_makecode.png

摆动的程序:

../_images/gs_sweep.png

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:

../_images/gs_sweep2.png

转动的程序:

../_images/gs_sweep3.png

Kittenblock中控制方式

在Kittenbot分栏下,geekservo灰色舵机

../_images/061.png

../_images/101.png

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

../_images/111.png

在Arduino分栏下,geekservo灰色舵机

../_images/071.png

../_images/091.png

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)

../_images/121.png

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); 
}

1.13. 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