#宇树科技舵机专利获授权#
不少人一提及舵机，最先涌现的想法便是“kg数越大越出色”。的确如此，扭矩乃是舵机性能当中的一项关键指标，它直接对舵机带动负载的能力起到决定性作用。然而事情并非如此单纯，宛如买车不能仅仅着眼于马力舵机品牌伟创动力，还得考量变速箱、底盘调校以及实际运用场景。于伟创动力历经多年的日子里，我经手了数目众多的项目，发觉众人容易陷入“唯扭矩论”的错误认知范畴里，。
舵机kg数到底代表什么
单位kg·cm，说白了，其意思在于，舵机输出轴于1厘米力臂之上，能够产生的扭力大小，比如，10kg 的舵机，于1厘米之处，能够拉起10公斤重物，听起来，是不是很直观呀？然而，在实际应用之时，力臂常常并非仅仅1厘米，当于机械臂上安装夹爪时，力臂有可能延长至5厘米甚至更长，而此时，实际负载能力便会成倍降低，我们有一个客户，曾经抱怨舵机带不动负载，后来经发现，原来是在机械设计时，力臂算得短了。
舵机能否胜任工作，直接与扭矩大小相关联。在无人机舵面控制时，高速气流会产生巨大反作用力；于机器人关节驱动之际，自重会带来持续负载。若扭矩不足，情况轻的话会出现抖动、定位不准确，严重的话则会完全无法进行动作。然而这并不代表着盲目选择大扭矩，就如同你不会运用卡车发动机去驱动扫地机器人 。
为什么大扭矩舵机更受欢迎
市场需求促使扭矩得以升级，当下智能设备越发趋向于重，机械结构愈发变得复杂，对于舵机的出力要求随之不断提高，去年我们就为一家从事工业机械臂制作的公司去定制舵机，他们要求在臂展完全伸展之际能够稳定抓取2公斤工件，这直接使得舵机扭矩达到35kg以上 。
大扭矩舵机的确能够覆盖更多的应用场景，同在机器人项目里，小扭矩舵机或许仅适宜用于做手势控制，然而大扭矩舵机却能够直接驱动关节进行运动，我们存在一个十分有趣的案例，客户起先选用了15kg舵机来制作四足机器人，随后发觉后腿需要更大的扭矩才可以达成跳跃动作，最终不得不将整个驱动方案予以更换。
kg数越大成本如何变化
扭矩的提升意味着会有更多的材料成本以及更为复杂的工艺，磁钢必定要更强，齿轮需要更坚固，电机要输出更大的功率，这些情形都会促使价格上涨伟创动力，我记得曾经对于一个从事自动化产线工作的客户来说，起初全部选用大扭矩的舵机，随后将轻负载工位的舵机替换成中小扭矩的型号，整体成本降低了30%而且不会对性能产生影响 。
单单从全生命周期去看，恰当的的大扭矩舵机反倒会更加经济，于物流分拣系统当中，我们向客户推荐使用了20kg舵机，此舵机尽管单价比15kg的要高，不过三年内故障率降低了60%，维护成本大幅地下降了，这种账是要算得长远些的，是万万不能只看采购价的。
大扭矩舵机的技术挑战
首要难题是散热，扭矩获得提升必然会伴随功率的增加，怎样进行高效散热成为了设计的关键所在，我们运用将铝合金外壳以及导热胶相结合的方案，使得热阻降低了百分之四十，存在一个非常实际的例子，同样是在环境温度为四十五度的情况下持续工作，普通舵机的温度上升幅度有可能会到达八十度，然而我们经过之后的设计能够将温度控制在五十度以内 。
齿轮的强度对舵机寿命起着决定性作用，塑料齿轮于大扭矩状况下极易出现磨损现象，金属齿轮却会引发重量以及噪音方面的问题，我们历经了多次测试，寻得了钢塑复合齿轮的最佳配比，既能确保强度又能把控成本，这种齿轮在客户的重载AGV车上经过200万次循环验证后依旧保持完好。
不同场景需要多大kg数
舵面控制于无人机而言，通常5 15kg便已足够，不过飞行速度同样需要予以考虑。高速固定翼无人机于急转弯之际，舵面所承受的气动压力颇为巨大，一般情况下我们建议预留2倍的余量。去年曾配合一家无人机厂商展开测试，结果发现在时速80公里之时，10kg的舵机恰好能够满足全工况的使用要求。
工业机械手当中的选择会显得更为复杂，这不仅需要去计算负载的重量，而且还得要考虑由于加速度所带来的惯性力，我们存在着一个选型公式它能够综合负载、速度以及加速度这三个参数进而计算出所需要的扭矩舵机厂家伟创动力，在曾经服务过的客户里面，相当多的人最开始仅仅是按照静态负载来进行选型，结果在动态运行的时候出现了失步的情况，后续按照我们的公式进行计算之后才将问题给解决掉了。
kg数以外的关键参数
控制精度受响应速度直接影响，在诸如竞速无人机的一些应用场景里，每毫秒延迟皆决定胜负，我们借由电机设计与控制，将响应时间缩短至 8 毫秒以内，此改进使客户在比赛中明显感到操控更具跟随感，动作更精准。
重复定位精度受背隙大小所决定，在机器人领域尤为明显，每次回转时误差会累积，这对末端精度会产生严重影响，我们把齿轮啮合精度控制在了5弧分以内，此水平能够满足大部分工业应用需求，有个从事雕刻机器人制作的客户反馈，在换用我们的低背隙舵机后，加工精度提升至了整整一个等级 。
将这些看完之后，于实际进行选型期间，你最为经常会碰到的问题，究竟是扭矩不足这一情况呢，还是扭矩过剩这种状况呢？欢迎把你的经验予以分享，假若感觉有用的话，请点赞给予支持，并且也欢迎转发给那些有可能需要的小伙伴们。
