伺服电机
    在近五年左右，对伺服电机的爱好在做机器人的人当中极为流行。它们又便宜，使用方便，介是有一个问题就是不能防水。尽管有人说，伺服电机是适合防水的。这意思是偶尔有水溅到它上面尚好，但是它全部浸入水中就会像一只可爱小猫溺死（很不好）。

伺服电机的防水性
    将一个标准的伺服电机拆开，你就会很容易注意到在它的边缘部位的四周有一圈很薄的橡胶环，如下图示：

        这些环在这里作为防水密封。在考虑水进入电机的部位，真正要关心的主要输出轴。当对电机有防水要求时，对输出阻抗轴密封是最为困难的部分，人们喜欢一些疯狂的东西，如磁耦合等。但是作为一个业余爱好者来说，最喜欢使用机器人驱动器（伺服电机），我们必须用这种低成本的。不过注意，尽管我说

是低成本，但同样也是非常可靠的......

    最为首要的问题，你先要问下自己，你的机器人在什么样的水中工作，因为这让在设计时会有非常大的不同。    纯水是几乎完美的绝缘体——意味着作它的导电性非常弱。如果你把的计算机丢入一个装纯水的容器中，你的计算机将继续工作！为什么一般水对电器不好？这是因为水中有称为离子的杂质，如钠或氯等，它们导电。

        第一种你能够用来测试水下机器人的水被称为去离子水。这种水便宜些的每加仑低于15美元，已经被净化了，它几乎可作为纯绝缘体。假设你建一个水下机器人，却担心贵重设备的防水和干燥问题，如果你不打算用于室外，或许既便宜又易实现的办法是，买几加仑的去离子水正好可以使你的电子器件浸湿。这然做显得有点怪，但是记住，纯水是不导电的，也不会伤害你的电子器件。
 
        接下来的水的类型要么是淡水或是自来水。虽然这种水仍视为绝缘体，它能在一定程度上可以导电。为了看看水的导电性如何，采用万能表用探针测量它的电阻。在1档处用探针测量自来水，我得到70千欧姆（可不小）。从技术上说，对于非敏感电子器件，包括电池和电机，在种水中没有问题。不过有一个问题你必须注意，离子不仅仅导电，它还容易生锈。你也许不用担心短路，但是你必须考虑所有东西都是防锈的。

        最后一种类型水就是海水。海水实际上是盐水，含有相当比例的钠离子。这使海水高度导电，仅仅只有几千欧（我所测量的）。如果你的机器人在海水工作，采取一切可能的防范措施防水。

水压
        接下来问题是考虑水压。你的机器人进入水中越深，作用到零件上的压力会越大。太高的压力，材料损坏。但不是唯一的问题！考虑压力改变引起的泵吸作用，压力改变所致压缩和扩张运动会使水通过密封薄弱处的小小裂纹漫漫渗入。随着每次下潜，各部分漫漫积水。
        有一个解决这两个问题的好消息，这就是在部件上涂抹油脂，什么？是的，非导电的油脂起到三方面的作用：
           裹住各分零件防锈和防止短路；
           填充密封处的缝隙，将水排除在外；
           在深潜时适当的反向压力
       在这个指南的后面，我将谈到油。

伺服电机防水
       使伺服电机防水并不难。不过它需要相当可靠，因为一个最小的错误也将会代价昂贵。下面我将列出我所知道全部使伺服电机防水的方法，我将谈谈SoR的使伺服电机防水的方法。你可以结合并选中其中的几种方法......

气球法
    我使伺服电机防水的一种常用方法是气球法。你所做的就是把一个伺服电机放进气球，然后设法让水不能进入电机轴伸出孔。

这种方法可以在有防雪要求下工作，但是明显地不能防水。接下来......

浸塑法
        浸塑法要比气球法好一些，不过仍然存在输出轴容易渗水问题。浸塑液是一种可以买到的产品，一种粘胶液体，你可以把物体蘸些浸塑液，待干燥后，在物体表面形成软软的一层。就象这样的，可以喷洒或浸渍的：

   

左图为浸渍伺服电机，右图为伺服电机干燥后的情况。

   

注：浸塑液其它用处。几年前，我发现浸塑液还可以有其它方面的应用：增大零件的摩擦力。你可以浸渍液加入粗糙物质，如细沙颗粒，使被浸渍表面有一个牢固的覆盖层。如果你建造一个机器人需要摩擦力，这是很有用的，比如攀登机器人的脚爪......

带有推杆的防水密封盒法
        如果做得好的话，这种方法是可靠的。你主要建造一个防水盒，将伺服电机装入。电机轴利用某种所谓的橡胶罩伸出。（也有称为橡胶套，如果你有兴趣购买的话，搜索一下这方面的内容会有理好的结果）

        防水罩常用于机器鱼，见下图（不过，这不是我工作的那条机器鱼！）锯齿形线表示的是橡胶罩，两端都固定在盒内，而且伺服电机轴也可以

运动。你可以看到设计中用了两个伺服电机。

 

        这里有更多的伺服电机图片（装在透明盒子里），用一个电机杆伸出。我从一个不很清楚的机器鳗鱼视频中截了几张图片。它们并没有使用橡胶套，而是采用了另一种我不能确定的方法。给机器人作者发电子邮件也没有得到进一步消息。

        这种方法的问题在于更复杂，体积大，需要精密的机器零件。

超强胶水O型环法（SoR法）
        这种方法既简单又可靠，这也是推荐采用的一种基本方法。首先，松开伺服电机的螺丝，打开三个主要部件，见图示。接着用超强胶水将各部分粘在一起，再用螺丝重新装好。注意不要粘上其中的齿轮。

 

同样，在导线伸出位置也要多粘些胶水。

 

        然后，你裹上O型环（一般10美元100只），它们的尺寸要比伺服电机输出轴直径小10%左右。确保O型环材料柔软，这样它对电机输出轴具有更好的适应性。然后用伺服电机摆臂在输出轴端压紧，再拧紧螺钉。最后将超强胶水涂在螺钉处。哈哈，马上就能防水了！

        防水的Hitec HSR-5595型伺服电机，用了红颜色的O型圈（左图），用电机摆臂固定后（右图）

        你也可以在O型圈上涂些油减小摩擦。最好用密封油，使O型圈转动灵活。确保你的密封油不是与O型环同样的材料（例如，不要让硅化脂油与硅化脂O型环一起用）。

        尽管没有试验，我的直觉告诉我，在10英尺深以内，这种方法是可靠的。

注油伺服电机（SoR方法，继续）
        现在，在你完成超强胶水O型环法之前，增加可选的一步，就是向伺服电机内填入不际电的油。你可以选用许多这类油，如烹饪油，矿物油，或硅油。我决定采用低粘度的矿物油，因为它使用便宜，不过我从未研究过哪种油最好。但是我推荐采用高粘度的油，因为它不容易从密封处的小裂缝渗出。
        第一步是准备好下列这些材料。你需要油，一个开口大些的容器装油（我使用一个大号的实验室玻璃烧杯），手套，超强胶水（我用的是Loctite 414，不过我建议用5分钟内就能干的那种），一只螺丝起子，还有一些丙酮或乙烷。镊子也建议要准备的，但是是可选项。

 

        第一步，往容器内倒入少量的油，大概1、2英寸高。你也可以这个容器放在另一个大一些容器内，因为无法避免油溅得到处都是的。选一个合适大小的容器，使你两只手都能操作是很重要的。

 

        现在你可以拆开伺服电机了，把所有的零件放入油中。确定你抖出气泡。下面的这张图，气泡产生很漂亮的形状，就像自己形成的分子链.....

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        我不仅试了标准大小的伺服机, 而且试了一串Futaba S3110 微型伺服电机。

 

        噢！现在到了真正困难的部分——重新在油中组装浸入油中的伺服电机！试图在油中组装伺服电机之前，你应该确保在空气中练习几次将伺服电机拆开、组装，在油组装要困难十倍，因此先练习一下为好......

        几个可能问题......我曾经戴手套拧紧微电机的螺钉时碰到麻烦。使用镊子拾取和安放螺丝节省我大量时间！ 油也会产生光学变形，使你很难看清你正在做的工作。确保你有很好的照明。对于微伺服电机，我还使用了能起一定帮助作用的一个头顶放大镜。你或许难以操作螺丝刀，因为你的手套表面全是很油腻的油。确保你用上一把有好用手柄的螺丝刀（我也犯过一个这样错误）。

        在你得到O型环和伺服电机摆臂之后，并且确定伺服机被螺丝钉很好地拧紧在一起，将伺服电机从油中取出，清洗干净。用吸收了丙酮或乙烷（可溶解油的）纸巾铺在电机表面。两者都会释放气味（特别是乙烷），因此这样做时要有排烟罩或在通风良好的地方。化学品不会损坏伺服电机外壳，但是丙酮可能溶化塑料齿轮及电子元件，因此必须小心。丙酮也能溶化螺丝刀把柄（嗯，也是我犯的其它错误......）

        最后，用超强胶水（这是设计用于塑料的）作全部的密封。

       为了验证你的密封良好，让伺服电机放上几天左右。接下来如果还有油泄漏出来，擦干净，再用那些漏油地方多用些超强胶。

很好的结果（噢！那些伺服电机太贵了！！！）
        现在为录像显示的伺服电机完全地防水，把它放入水中。在像机中很难看到水，因此我在那里晃动一下......

视频见http://www.societyofrobots.com/actuators_waterproof_servo.shtml

        超强胶水并不是持久的。丙酮和乙烷也会溶解这种胶水，使它变得非常软，你能够将它抠下来。如果处理得不好，你会使化学品除去胶水，但是小心些不让化学品进入伺服电机内部。

        当对HSR-5995型伺服电机防水处理时，我注意到在金属齿轮上的电机油容易去掉。我不能确定为什么，也许是矿物油能溶解电机油？这仅仅出现在Hitec伺服电机的灰色的电机油上，而在Futaba伺服电机的白色的油并没有这种问题。

        再就是，我没有试验注油伺服电机能潜入水下多深。我猜测它将象超强胶密封一样可靠，据此确定它做得好。10～20英尺，或许？与我联系和告诉我你把这种方法用在你的伺服电机上，能够潜入多深？