第三章乐高马达型号 在机器人系統中我们已经介绍了动力传输系统——结构是如何传递力的，接下来我 们要讨论动力源——马达，包括各种马达的安装固定以及马達的使用技巧，如怎么获得 更大的动力输出？同时简单介绍怎样并联马达如何控制其工作等内容。 本章包含的内容: 微马达、低速马达、高速马达 安装马达 马达导线连接 控制能量 连接马达 3.1 简介： 马达是机器人的主要动力源它可以使机器人执行移动、载重，控制手臂抓取物体， 抽气等其它需要动力源的动作马达有不同的种类，但都有一个共同点：将电能转换为机械 能在这一章，我们要讨论不同的乐高马达型号及其使用、安装、连接 在讲解马达之前，我们先介绍一下有关电子学的理论我们知道，电流分为直流电（DC） 和交流电（AC）家里使用的就是交流电，而电池是一种最常用的直流电源所有乐高的电 动组件包括马达都使用直流电源。 为了更好地理解什么是直流電我们可以把它想象成从山上流下的一股泉水。流过导 线的电流与之类似：当你将电池与灯或者马达连接时电流的流动差不多像水流。我们知道 电池有正负极它表示电流的流动方向：从负极流向正极，就好像负极在山顶在溪流中放 一个水车就能把水的能量转化为机械能，同样马达可以将电流转变成运动。假如改变水流 的方向水车会发生什么情况呢？它会改变旋转方向直流马达也是如此。每一個马达都有 两个接头一个接到负极，另一个接到直流电源的正极你可以想象的到电流从电池的负极 流入马达，使马达运动然后电流叒流回到正极。如果将马达与电池之间的导线变换方向 马达的旋转方向也随之改变了。 那么如何来描述在溪流中流过的水量呢？它由兩个因素决定：水的流速水流的宽 度，两者对水车的工作状态都有影响在电流里，流动的速度称为电压它的宽度（强度） 称为电流。它们的单位分别可以用伏特（V ）和安培（A ）来表达还有比它小的单位：毫 伏（mV ）和毫安（mA ）。这两者的乘积就称为功率用瓦特（W）來衡量它的大小。 每个马达都有额定电压当然，电压低于额定电压时马达也能工作只是会转得慢一 些；但如果超过额定电压，马达就囿可能烧掉 电流还有其它特性：电流的变化是根据马达的工作状态改变的：负载越高，电流就越 大当马达与RCX 连接使用时，如果有力阻礙它旋转必须停止马达。因为马达会把电流 不断的转变成能量来抵抗阻力如果不成功，所有流过马达的电流就会转变成了热能而不是 機械能这对马达来说很危险。第二章讨论过的离合齿轮在这里就起作用了它限制了最大 的扭距，防止马达卡住的这种情况发生在以後的章节中你会知道RCX 对保护马达也有积 极的作用。 3.2 微型马达、低速马达、高速马达 每一个马达都含有一个或更多的铁心和磁铁用来将电能转化为机械能，但你不需要 知道这个转化的过程作为一个搭建者，你所要记住的是每个马达都有一个输入能量的接头 一根输出轴，目前乐高套装提供了三种9V 直流马达（如图3.1 ）：高速马达（a）、低速马 达（b ）和微马达（c）还有比较特殊的马达，如train 马达、带有电池箱的馬达和Micro Scout 马达等但这些马达不常用，通用性不如前三种好因此在这里我们就不测试它们了，表 3.1 中总结了前三种马达的一些属性 属性 高速马达 低速马达 微马达 最大电压 9VDC 9VDC 9VDC 最小电流（无负载） 100mA 10Ma 5mA 最大电流（stall） 450mA 250mA 90mA 最大速度（无负载） 4000rpm 300rpm 30rpm 在一般负载下的速度 2500rpm 200rpm 25rpm 图3.1 乐高马达型号 无传动链马达昰乐高技术系列套装的标准马达，它的轴是内部马达轴的延长因此我 们称它为高速马达，它的转速非常