六自由度机械臂如何供电

Question

800mA输出电流的变压器，用12v锂电池转5v给pca9685舵机供电，一共八个舵机，包括6mg996r舵机控制机械臂、2个sg90舵机云台。之前没了解过相关知识，自以为是以为很简单，通上电以后舵机开始旋转模块就冒烟了，问了ai以后说让换10A输出电流的变压器，请问换了模块就可以了吗，还有什么注意事项吗？然后还有个小问题，就是不通电时舵机立不住机械臂，会倒，问了ai说是正常的，这样启动时候会有问题吗

Answer 1

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1. 关键点分析：
   - 要为八个舵机供电，包括6个mg996r舵机和2个sg90舵机，需要考虑电源的功率是否能满足需求。
   - 已知变压器输出电流为800mA，要将12V锂电池转为5V给舵机供电，需要关注转换过程中的效率以及舵机的电流消耗情况。
2. 解决方案：
   - 首先计算舵机的总电流需求。
   • mg996r舵机的工作电流一般在120mA左右，6个mg996r舵机的电流需求为6×120mA = 720mA。
   • sg90舵机的工作电流一般在40mA左右，2个sg90舵机的电流需求为2×40mA = 80mA。
   • 八个舵机总的电流需求约为720mA + 80mA = 800mA。
   • 对于将12V转为5V的供电方式，可以使用DC - DC降压模块。例如常见的XL4015降压模块，它可以将12V输入转换为稳定的5V输出。其输出电流一般能达到3A左右，满足八个舵机的电流需求。
   • 连接方式：
   • 将12V锂电池的正极连接到DC - DC降压模块的输入正极，负极连接到输入负极。
   • DC - DC降压模块的输出正极连接到舵机电源正极，输出负极连接到舵机电源负极。
   • 每个舵机的信号控制线连接到pca9685舵机控制板相应的引脚。
   • 代码示例（假设使用Python和Adafruit库控制pca9685舵机控制板）：

import time
import Adafruit_PCA9685

# 初始化pca9685
pwm = Adafruit_PCA9685.PCA9685()
# 设置频率
pwm.set_pwm_freq(50)

# 舵机角度控制函数
def set_servo_angle(channel, angle):
    angle = int(angle * 4096 / 180) + 512
    pwm.set_pwm(channel, 0, angle)

# 示例：设置第一个舵机到90度
set_servo_angle(0, 90)
time.sleep(1)
# 设置第二个舵机到180度
set_servo_angle(1, 180)

1. 多种解决方案及优缺点：
   - 方案一：使用DC - DC降压模块
   • 优点：效率相对较高，能较好地满足舵机电流需求，输出电压稳定，适用于多种舵机供电场景。
   • 缺点：需要额外购买模块，增加了成本和体积。
   • 方案二：使用线性稳压器
   • 优点：电路简单，输出电压稳定。
   • 缺点：效率较低，会消耗较多电能，容易发热，可能无法满足大电流需求。例如常见的7805线性稳压器，在转换过程中会有较大的功率损耗。
2. 总结：
   - 对于为八个舵机供电，可以通过DC - DC降压模块将12V锂电池转换为5V供电，能有效满足舵机的电流需求。同时，配合pca9685舵机控制板，可以方便地控制各个舵机的角度。在选择供电方案时，要综合考虑成本、效率、体积等因素，DC - DC降压模块是较为合适的选择。

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