[一]舵机基本原理
舵机的结构
舵机简单的说就是集成了直流电机、电机控制器和减速器等，并封装在一个便于安装的外壳里的伺服单元。能够利用简单的输入信号比较精确的转动给定角度的电机系统。舵机安装了一个电位器(或其它角度传感器)检测输出轴转动角度，控制板根据电位器的信息能比较精确的控制和保持输出轴的角度。这样的直流电机控制方式叫闭环控制，所以舵机更准确的说是伺服马达，英文servo。

舵机的主体结构如上图所示，主要有几个部分:外壳、减速齿轮组、电机、电位器、控制电路。简单的工作原理是控制电路接收信号源的控制信号，并驱动电机转动;齿轮组将电机的速度成大倍数缩小，并将电机的输出扭矩放大响应倍数，然后输出;电位器和齿轮组的末级起转动，测量舵机轴转动角度:电路板检测并根据电位器判断舵机转动角度,然后控制舵机转动到目标角度或保持在目标角度。
舵机的外壳一般是塑料的，特殊的舵机可能会有金属铝合金外壳。金属外壳能够提供更好的散热，可以让舵机里面的电机运行在更高功率下，以提供更高的扭矩输出。金属外壳也可以提供更牢固的固定位置。舵机的齿轮箱有塑料齿轮、混合齿轮、金属齿轮的差别。塑料齿轮成本底，噪音小，但强度较低;金属齿轮强度高，但成本高，在装配精度- -般的情况下会有很大的噪音。小扭矩舵机、微舵、扭矩大但功率密度小的舵机一般都用塑料齿轮，如Futaba 3003,辉盛的9g微舵。金属齿轮–般用于功率密度较高的舵机上，比如辉盛的MG995舵机，在和3003一样体积的情况下却能提供13KG的扭矩。Hitec 甚至用钛合金作为齿轮材料，其高强度能保证3003大小的舵机能提供20几公斤的扭矩。混合齿轮在金属齿轮和塑料齿轮间做了折中，在电机输出减速箱扭矩不大的部位，用塑料齿轮。

舵机的转速

舵机的转矩

工作电压

尺寸、材质和重量
舵机的功率(速度X转矩)和舵机的尺寸比值可以理解为该舵机的功率密度,一般同样品牌的舵机，功率密度大的价格高。塑料齿轮的舵机在超出极限负荷的条件下使用可能会崩齿，金属齿轮的舵机则可能会电机过热损毁或外壳变形。所以材质的选择并没有绝对的倾向，关键是将舵机使用在设计规格之内。用户一般都对金属制的物品比较信赖,齿轮箱期望选择全金属的，舵盘期望选择金属舵盘。但需要注意的是，金属齿轮箱在长时间过载下也不会损毁，最后却是电机过热损坏或外壳变形，而这样的损坏是致命的，不可修复的。塑料出轴的舵机如果使用金属舵盘是很危险的，舵盘和舵机轴在相互扭转过程中，金属舵盘不会磨损，舵机轴会在一段时间后变得光秃，导致舵机完全不能使用。综上，选择舵机需要在计算自己所需扭矩和速度，并确定使用电压的条件下，选择有150%左右甚至更大扭矩富余的舵机。

工作原理

需要解释的是舵机原来主要用在飞机、汽车、船只模型上，作为方向舵的调节和控制装置。所以，一般的转动范围是45°、60°或者90°，这时候脉冲宽度- -般只有1ms-2ms之间。而后舵机开始在机器人上得到大幅度的运用，转动的角度也在根据机器人关节的需要增加到-90°至90°之间,甚至还有-135°至135°之间，脉冲宽度也随之有了变化。对与机器人控制而言，我们一般通过单片机产生PWM信号控制舵机。