TowerPro MG90微型舵机结构三维建模

　　做小型自动化执行机构选型的时候，MG90S这类微型舵机的出镜率一直很高，这次建模的时候特意把实际装机时容易忽略的安装边界、干涉风险点都还原了出来，方便做结构集成的时候直接调用装配，不用反复核对实物尺寸。日常做小型四足机器人关节、航模舵面控制、桌面自动化小工位的拨料机构、智能门锁的锁舌驱动、学生竞赛类机器人的动作执行端，基本都会优先考虑这个规格的舵机，它的输出扭矩足够带动百克级的负载做定角度摆动，重量又足够轻，不会给小型移动载体增加过多的负载负担。建模的时候首先还原的是它的外壳主体结构，整体是方正的阻燃塑料壳体，侧面带两个对称的安装凸耳，凸耳上的安装孔位是按照行业通用的安装间距做的，不管是用M2自攻螺丝固定在ABS支架上，

　　还是嵌装到3D打印的安装槽里，都能直接匹配，不会出现孔位对不上的问题。输出轴的位置在壳体一端的中心位置，轴上的齿盘是标准的21T舵机齿，市面上通用的塑料舵盘、金属摇臂都能直接适配，建模的时候特意把齿形的啮合间隙做了还原，装配摇臂的时候不会出现过定位的干涉问题。内部的结构虽然外观上看不到，但建模的时候也参考了实物的传动逻辑，直流驱动电机通过多级尼龙减速齿轮组把扭矩传递到输出轴，配合内置的电位器做位置反馈，能实现0-180度范围内的角度精准控制，建模时把减速组的安装位、电位器的占位空间都留了出来，如果后续需要做舵机的改装、内部结构优化，也能直接在这个模型基础上调整，不用从零开始画内部腔体。实际装机的时候最容易出问题的是出线端的位置，

　　这个舵机的控制线是从输出轴同侧的端面引出的，三根线分别是电源、地、信号，建模的时候把出线口的护套结构、线缆的最小折弯半径都做了示意，做结构布局的时候要注意给线缆留出足够的走线空间，不要把出线口压在安装板和壳体之间，不然长时间震动容易磨破线皮导致信号中断。另外壳体的四个边角都做了小的倒角处理，不是尖锐的直角，嵌装到安装槽的时候不用特意给边角留过大的避让间隙，只要槽体内腔尺寸比壳体外形大0.2mm左右就能顺利装配，不会出现卡滞。输出轴的端面比壳体安装基准面高出一定距离，安装摇臂的时候要注意摇臂和壳体端面之间留出0.1-0.2mm的间隙，不要把摇臂压死在壳体上，不然会增大转动阻力，导致舵机负载过大出现抖舵、烧驱动板的问题。还有两个安装凸耳的厚度是统一的，做安装压片的时候要匹配这个厚度，压片过薄会压不紧，舵机在大扭矩输出的时候会出现移位，导致动作位置偏差；压片过厚又会凸出来，和周边的运动部件产生干涉。这类微型舵机的应用场景里，很多是做周期性的摆动动作，比如航模的副翼舵面来回偏转、小机械臂的关节反复抬升，建模的时候也把输出轴的最大摆动角度对应的摇臂运动包络做了参考示意，装配到整机模型里的时候，可以直接通过这个包络检查周边结构有没有干涉，不用等实物打样回来才发现运动范围内有结构挡着。和更大尺寸的标准舵机比，MG90S的整体体积缩小了近三分之一，重量只有9g左右，在对重量敏感的微型无人机、小型仿生机器人项目里，这个重量优势非常明显，

　　不会因为执行器的重量挤占有效载荷的空间。建模的时候所有的尺寸都是按照实物实测值来做的，壳体的长宽高、安装孔的中心距、输出轴的直径和伸出长度、凸耳的厚度和孔径，都和实物保持一致，导入装配体之后可以直接做干涉检查、安装位的结构设计，不用反复调整尺寸。另外舵机的标签位置在壳体顶面，建模的时候也还原了标签的区域，做产品外观渲染的时候可以直接替换标签内容，不用重新贴图定位。很多新手做结构设计的时候容易忽略舵机的驱动死区，其实在模型里也可以通过配合限位来模拟实际的有效转动角度，避免设计的动作范围超出舵机的实际行程，导致机构卡死。还有壳体底部是平整的平面，没有凸起的结构，既可以用侧面的凸耳安装，也可以直接用双面胶或者胶水把底部粘在安装平面上，适合一些空间特别紧凑，没法做螺丝安装位的场景，建模的时候把底部的平面度做了还原，粘贴安装的时候能保证整个底面和安装面充分接触，粘接强度足够。