馬達

直流有刷馬達

• 驅動原理

  • 由碳刷（brushes）、整流子（commutator） 以 機械式接點來使馬達轉動

直流有刷馬達 簡易構造

• 特色

  • 扭力大且容易控制

• 應用場景

  • 用於機器人的底盤，帶動輪子轉動

無刷馬達

無刷馬達

• 驅動原理

  • 以電晶體等電子元件構成的電子回路形成閉迴路控制
  • 利用永久磁鐵作為轉子，由馬達內的磁氣感知晶片檢測轉子位置，再由驅動電路切換電流方向來使馬達旋轉

影片詳解

無刷馬達原理影片

• 無刷馬達—霍爾感知器
  由霍爾效應所製作出來的感測器，能用於監測磁場變化
  內部有霍爾感知器搭配電子換向器適時切換電流方向，進而使馬達旋轉

• 特色

  • 轉速較快
  • 一般配合電變（ESC）使用，使用方式與直流馬達不太相同

• 應用場景

  • 用於高轉速的地方，如：無人機…

步進馬達

• 驅動原理

  • 切換馬達中不同定子（stator）線圈的電流方向，改變磁場，使磁鐵轉子受到不同相位的磁極相吸，旋轉固定角度

步進馬達 簡易構造

影片詳解

步進馬達原理影片

• 開迴路控制(Open Loop)
  利用系統當前狀態產生控制信號，沒有回授訊號判斷是否已達目標位置

• 特色

  • 轉矩平穩
  • 響應時間短
  • 精準控制馬達旋轉角度，在定位上有較大優勢
  • 驅動版容易過熱（如：A4988），通常是電流大小沒調整好

• 應用場景

  • 用於講求精準度的機構，如機械手臂關節、3D列印機

伺服馬達

伺服馬達

• 驅動原理

  • 由內部感測器回授馬達當前位置，並由內部驅動器控制馬達旋轉

影片詳解

伺服馬達原理影片–-看到 11:03 就可以了

• 閉迴路控制(Close loop)
  具有回授信號判斷是否已抵達目標，DIT 使用之伺服馬達多數都是閉迴路控制的

• 特色

  • 輕量
  • 能精確轉到指定角度
  • 控制時需注意角度初始化以及角度限制之問題

• 應用場景

  • 用於機械手臂的姿態控制，如手臂上的夾爪

UART伺服馬達

• 驅動原理

  • 就是伺服馬達

• 特色

  • 扭力大
  • 可進行回授
  • 接線只需一條線串聯相接，方便連接
  • 可以使用PWM、UART控制，使用UART
    控制時可串接馬達，並分別控制各個馬達
    
    
    
    

UART伺服馬達

• 應用場景

  • 電路複雜時、需要扭力大的任務機構時使用

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馬達挑選方式

• 首先計算馬達所需強度，確認需要的扭矩之後，挑選合適的馬達
• 強度所需越大，就需越大扭力的馬達。如果挑到不適合的馬達，除了馬力不夠的問題之外，更有可能有燒壞的危險，因此一定要慎選
• 步進馬達另需注意所需的解析度、步級角、轉矩、轉速、扭矩

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