乐高2KG伺服舵机/乐高减速电机

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产品名称

Geekservo 2KG 乐高伺服舵机/乐高减速电机

配送清单

可混批

产品简介

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自2018年推出推出的Geekservo系列，第一款Geekservo 9G，引领大家从以前那种常规的蓝色9g小舵机走向了乐高体系的舵机，解决了传统舵机与乐高结构件的连接问题。Geekservo 9G是由传统的蓝色9G小舵机演变过来，定位是简单的连接用法。所以2KG系列是继Geekservo 9g系列的又一乐高结构执行器。主要优化了以下体验以及增强了属性

  • 用户的各种创新用法，已经远超我们的设计预期。进阶过程中，搭建比较紧凑和齿轮配合的机构总会遇到半孔的位置尺寸问题

  • 外形结构上采用中规中矩的长方体形式。不再考虑兼容乐高砖块形式，只兼容乐高的科技件系列。结构紧凑，两侧和上下两个面有半孔和全孔的插销孔。

  • 颜色体系上与第一款 Geekservo 9G一致。乐高灰对应伺服舵机类型，乐高红对应减速电机类型

  • 程序控制上与常规舵机控制类似。脉冲宽度500-2500us（9g舵机脉冲宽度600-2400us）

  • 软件程序上Kittenblock与Makecode都有图形化积木块进行支持，Arduino IDE有示例代码

产品特色

  • Geekservo 2KG舵机/电机就应运而生。小喵科技与工厂联合开发，具有独家专利

  • 在继承了Geekservo 9g所有的特点优点情况下，增强了扭矩和速度，改善了结构使之禁得住各种结构搭建的考验

    • 输出轴采用十字沉孔处理

      可以根据用户需求，自由插入不同长度的十字轴，拼装更灵活更方便

    • 转动角度范围大

      舵机控制范围0~360度（注意，这里指的是区间，而不是电机的可持续转动）

    • 扭力更大

      扭力是之前Geekservo第一款的扭力3倍左右

产品参数

  • 灰色伺服舵机参数规格

    • 工作电压：3.3V~6V

    • 额定电压：4.8V

    • 额定电流：70mA

    • 堵转电流：900mA

    • 打滑电流：700mA

    • 最大扭矩：1.6±0.2 kg-cm （4.8V）

    • 角度转速：60°/0.14s

    • 净重：20g（单个）

  • 红色减速电机规格

    • 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：1.6±0.2 kg-cm （4.8V）

    • 最高转速：45rpm（3V供电情况下）

    • 净重：20g（单个）

尺寸规格

  • 长度：五个乐高孔单元8x5=40mm

  • 宽度：三个乐高宽度单元8x3=24mm

  • 高度：三个乐高高度单元8x3=24mm

  • 基础孔位：直径4.8

  • 输出轴：带极力齿乐高十字轴沉孔（双边）

../_images/0111.png

线序介绍

  • 灰色伺服舵机

    为常规舵机的线序，黄接数据引脚（控制引脚）、红接正极、棕接负极

  • 红色减速电机

    红色正极，黑色负极，但实际使用中可以不用区分，反接只会导致旋转方向改变

机械安装实例

../_images/2kg_2.png

与主控板连接方式演示

  • 灰色伺服舵机

    • 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

  • 红色减速电机

    • 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

图形化编程使用方式

  • Makecode编程方式

    在喵家产品Robotbit、Powerbrick和Nanobit中都有用到，故我们提供了对应的插件，可以分别加载
    Robotbit：https://github.com/KittenBot/pxt-robotbit
    Powerbrick：https://github.com/KittenBot/pxt-powerbrick
    Nanobit：https://github.com/KittenBot/pxt-nanobit
    以下以Robotbit为例

    • 灰色伺服舵机

      舵机相关积木

      ../_images/mk_1.png

      摆动的程序

      ../_images/mk_2.png

    • 红色减速电机

      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

    • 灰色伺服舵机

      Robotbit(micro：bit)
      ../_images/kb_1.png

      Rosbot/Arduino
      ../_images/kb_2.png
      ../_images/kb_3.png

    • 红色减速电机

      Robotbit(micro：bit)
      ../_images/kb_m1.png

      Rosbot
      ../_images/kb_m2.png

      Arduino
      ../_images/kb_m3.png

代码编程方式

新手建议用上一节的Kittenblock图形化编程软件，有一定基础的才推荐使用代码操作。 以下只对灰色伺服舵机进行讲解，电机的的操作API请参照上述图形化编程转代码

  • 2KG灰色舵机的 角度-脉宽

    • 0度：500us

    • 90度：1500us

    • 360度：2500us

Microbit(micropython)

  • 使用microbit自带的类中的write_analog(value)可以输出PWM，对应的占空比为0~1023对应0%~100%

    ../_images/code_py.png

    根据舵机的控制原理可知舵机的控制一般需要一个20ms左右的时基脉冲，那么从上面给出的角度对应的脉宽时间可有如下计算

      import microbit
  microbit.pin1.set_analog_period(20) # 设置PWM信号的周期，默认就是20ms
  pwm = degree * 50 / 9 +500  # degree为你需要的舵机角度，pwm为脉冲宽度
  D = pwm / 20000 # 换算成占空比
  microbit.pin1.write_analog(1023*D) # 以P1脚为例，这样就可以对Geekservo舵机进行比较精准的控制

  • 使用Robotbit的用户可以直接调用Robotbit库，请先下载喵家定制运行环境的Mu-edior，后具体转到Robotbit的API查看

Arduino(C/C++)

    int angleMap(int degree){
      return degree * 50 / 9 +500;
    }

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 * 50 / 9 +500;
    }
    
    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：

  • 2KG灰色舵机的转动范围：0~-360°，一共是360°，但不是连续转动，举例栗子，从0转动到360°，再从360°转到0是逆着回去的。

  • 2KG灰色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

  • 2KG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