机器人舵机（Servo Motor）的控制核心依赖于脉冲宽度调制信号（Pulse Width Modulation，PWM），这是一种通过调整脉冲宽度来精确控制舵机角度或位置的数字信号。以下从信号原理、特性、常见参数及应用细节展开说明：
一、核心控制信号：PWM 脉冲信号
舵机的控制逻辑基于 PWM 信号的脉冲宽度（而非频率或电压幅度），其工作原理可概括为：
舵机内部集成了电机、减速齿轮组、位置传感器（如电位器）和控制电路。外部控制器（如单片机、Arduino、PLC 等）发送特定宽度的 PWM 脉冲，舵机内部电路通过识别脉冲宽度，驱动电机转动至对应角度，并通过位置传感器实现闭环反馈，确保位置精准。
二、PWM 信号的关键参数
舵机对 PWM 信号有严格的参数要求，不同型号舵机参数可能略有差异，但行业主流标准如下：
| 参数 | 标准范围（常见值） | 说明 |
|---|---|---|
| 信号周期 | 20ms（即频率 50Hz） | 舵机通常要求 PWM 信号的周期固定为 20ms，这是最核心的基准参数。 |
| 脉冲宽度 | 0.5ms ~ 2.5ms | 脉冲宽度直接决定舵机转动角度： |
- 0.5ms → 对应最小角度（如 0°）
- 1.5ms → 对应中间角度（如 90°）
- 2.5ms → 对应最大角度（如 180°）|
|电压范围|4.8V ~ 6V（常见）|舵机供电电压需匹配其规格，电压不足可能导致扭矩不足或响应延迟。|
|角度范围|0° ~ 180°（主流）|部分舵机支持 0°~270° 或 360° 连续旋转（需特殊型号）。|
三、信号传输与接口
舵机的信号传输通过三线接口实现，分别为：
- 电源线（VCC）：提供工作电压（如 5V）；
- 地线（GND）：回路接地，确保信号稳定；
- 信号线（Signal）：传输 PWM 控制信号，通常为白色、黄色或橙色线。
接口类型多为 JST 插头 或杜邦线，可直接与控制器的数字引脚连接（如 Arduino 的 D3、D9 等支持 PWM 输出的引脚）。
四、信号异常的影响
若 PWM 信号参数不符合舵机要求，可能导致以下问题：
- 脉冲周期偏离 20ms → 舵机无法识别信号，可能抖动或无响应；
- 脉冲宽度超出 0.5ms~2.5ms 范围 → 舵机可能转动到极限位置后卡顿，甚至烧毁内部电路；
- 信号噪声过大 → 舵机出现不规则抖动，需通过屏蔽线或滤波电容改善。
五、扩展：特殊舵机的信号差异
- 360° 连续旋转舵机：虽仍使用 PWM 信号，但脉冲宽度控制的是旋转方向和速度（如 1.5ms 对应停止，<1.5ms 正转，>1.5ms 反转）；
- 总线舵机：部分高端舵机支持 CAN、I2C 等总线信号，通过地址区分多个舵机，减少信号线数量，适用于多舵机协同场景（如人形机器人）。
综上，PWM 脉冲信号是机器人舵机的标准控制信号，其核心参数（20ms 周期、0.5ms~2.5ms 脉冲宽度）是确保舵机精准工作的关键。实际应用中需根据舵机型号匹配电压和信号参数，必要时通过控制器编程（如 Arduino 的 servo.write() 函数）生成符合要求的 PWM 信号。