拆俩舵机给大伙乐呵乐呵01

最近新买了串行总线舵机，简单研究了一下主动柔顺控制和带电拖动示教，不过今天的主题不是这个（以后可能会聊一聊）．

 

做了一阵子实验之后，我发现我用的两个舵机中，有一个阻尼明显增大（无论通电断电都有很大的阻尼），为了了解一下原因，在经过一阵网上冲浪又和网友交流之后，开始对H桥起了疑心，但是H桥在电机断电的时候也会影响舵机的阻尼吗？怀着这样的疑问，我把这俩舵机拆开了．

 

首先卸下来四个很长的紧固螺丝，然后打开舵机插线一边的盖子，可以看到舵机的电路部分和露出来的一小截直流小电机．其中电路部分就包括了控制电路和驱动电路（H桥）．

拿掉中间的金属壳之后，可以更加清晰地看见电路板和直流小电机．和直流小电机相连的两根线很明显是为直流小电机供电的．而右侧则又连出了三根线（图片上看不全但的确是三根），这三根线是用来干什么的呢？

我们继续往下拆．

 

好的已经拆下来了，先在就可以很明显地看出来，这是一个电位器，可以反馈舵机的输出力矩的主转轴当前的转角．

再来一张特写

 

接下来打开上盖，可以看见里面的减速齿轮组．

 

 

把上面的齿轮拿下来之后，就可以拆出小直流电机了．

 

 

按照同样的步骤，我把另外一个好的舵机也拆开了．现在我们回到最开始的问题：是什么导致了其中一个舵机的阻尼增大？

 

从拆解的过程中，我们对舵机有了一个直观的了解，舵机主要有四个部分：

 

直流小电机

控制驱动电路

齿轮组

编码器

 

运用一下《调试思想两篇》里面的理论知识，我们现在面临的根本矛盾是舵机的阻尼的客观情况（阻尼很大）和我们的主观认识（阻尼不应该很大）之间的矛盾．

 

认识到这一点之后，我们下一步要做的就是找到其中的主要矛盾，也就是决定性的错误因素．而运用的方法是分解问题．

 

我们已经把舵机分为了四个主要的部分，那么如果我们能够成功地确定四个部分中的其中一个或几个是决定性的错误因素，而另外几个不是决定性的错误因素，那么，我们就可以选择替换掉这一个或几个决定性的错误因素，或者将问题再进一步分解．

 

在分解问题之前，我们先看一下这几个部分之间的关系． 

 

在通电时，这四个部分有着明显的串联关系，形成了一条步骤链．关于系统的串联关系以及步骤链的概念参照《调试思想2》．简单的就是说他们之间有着严格的先后关系．

 

步骤链：

 

1.    用户发送的预期位置信息和编码器反馈的当前位置信息决定了控制电路对电机的控制信号．

 

    2.对电机的控制信号发送给驱动电路，驱动电路再给直流小电机供电

 

    3.直流小电机得到供电之后，带动齿轮组．

 

    4.经过齿轮组的传动，最终舵机直接与外界连接的转轴输出转动的行为．

 

第1步和第2步由编码器和控制驱动电路完成，第3点由直流小电机完成，第4步由齿轮组完成．

 

而在断电时，这四个部分中的其中两个部分形成了一条步骤链，而另外两个部分和这条步骤链之间则是本应该独立的并联关系．

 

步骤链：

 

1.    外部直接扭动舵机的输出主轴．

 

2.    主轴的转动带动齿轮组的转动．

 

3.    齿轮组的转动带动直流小电机的转动．

 

这一条步骤链涉及到了齿轮组和直流小电机两个部分，形成了一组串联关系．

 

而编码器和控制驱动电路则和这条步骤链是并联关系．主观地认为，在断点的时候编码器和控制驱动电路是不会影响齿轮组和直流小电机转动的．当然事实上也不排除有电磁感应或者其他的一些玄妙的互相影响，但在这里我们认为他们应该是互相独立的．

 

由：“无论通电断电都有很大的阻尼”这一个先决条件，我们可以根据对照试验的思想很快做出一个基本判断，那就是：齿轮组和直流小电机的嫌疑很大，而编码器和控制驱动电路的嫌疑不大．

 

这个时候，我们优先排查嫌疑大的部分．

 

 

to be continue．．．．．．

 

 

 

PS：

    你可能觉得我在把一个很简单的问题故意说的很复杂（还扯步骤链链、串并联关系什么乱七八糟的自己起的土概念）．但这样做的初衷绝不是故弄玄虚，而是希望能和大家在调试思想和调试方法论上面有真正有效的交流．

 

    实际上我在做这些调试工作的时候，脑子里也没有太过明确地去想这些概念，但这是建立在我已经习惯于用这套方法去思考调试问题的基础上的，也就是说我虽然没有总是想这套思考方法中的种种概念，但我已经在应用了．

 

    但并不能假想所有的读者都和我的思考习惯相同，因此如果想要在调试思想和方法论上和各位读者有所交流，唯一的方法就是把隐性的思考习惯用显性的概念语言表述出来（但这样肯定会显得复杂）．

 

    所以如果你能耐着性子看完我的一系列土概念，那么我们之间就有了在思想和方法论层面交流的可能．