Die Animation zum Prinzip des Lenkgetriebes erklärt, wie der Drehwinkel des Lenkgetriebes gesteuert wird

Sind Sie bei der Arbeit an Produkten schon einmal auf eine solche Situation gestoßen? Ich möchte eine gemeinsame Bewegung ausführen, um eine bestimmte Funktion zu erreichen, aber wenn es darum geht, was ich zum Antrieb verwenden soll, stecke ich fest. Vor allem dieServo, es kommt mir bekannt vor, aber ob ich es wirklich in meinem eigenen Design verwenden möchte, bin ich unsicher. Wie funktioniert es? Warum manche?ServoS drehen sich präzise, ​​während andere wackeln? Keine Sorge, werfen wir heute einen Blick auf die Innen- und Außenseite des Lenkgetriebes.

Wie dreht sich das Lenkgetriebe?

Viele Menschen verstehen zunächst nicht, wie das gehtServokann sich auf ein Signal hin in einen bestimmten Winkel drehen. Tatsächlich ist sein Kernprinzip gar nicht so mysteriös. Man kann es sich als einen „gehorsamen kleinen Plattenspieler“ vorstellen. In diesem kleinen Plattenspieler gibt es einen Motor, der für die Drehung verantwortlich ist, ein Getriebe, das für die Verzögerung und Verstärkung der Leistung verantwortlich ist, und das kritischste kleine Teil, das als „Potentiometer“ bezeichnet wird.

Dieses Potentiometer ist wie ein Winkelsensor, es kann immer wissen, wohin der kleine Plattenteller gedreht wird. Wenn Sie möchten, dass es sich in eine Position dreht, prüft das Steuerungssystem: „Ist die aktuelle Position die gewünschte Position?“ Wenn es noch nicht da ist, lassen Sie den Motor weiterdrehen, bis die Position genau ausgerichtet ist. Dadurch entsteht ein geschlossener Regelkreis aus ständiger Erkennung und Anpassung, der eine äußerst präzise Drehung ermöglicht.

Was ist PWM, das Sie kennen müssen, um das Servo zu steuern?

Wenn es um die Ansteuerung des Servos geht, kommen die drei Buchstaben PWM nicht umhin. Es klingt sehr beängstigend, bedeutet aber tatsächlich „Pulsweitenmodulation“. Man kann es sich als einen „Rhythmuswechsel“ vorstellen. Genauso wie wenn wir blinzeln, wenn wir es lange offen halten und für kurze Zeit schließen, können andere eine andere Bedeutung erkennen.

Für das Lenkgetriebe ist der Rhythmus dieses „Schalters“ das Zeitverhältnis zwischen dem hohen Pegel und dem niedrigen Pegel des elektrischen Signals. Was das Lenkgetriebe betrachtet, ist nicht der Spannungspegel, sondern die Dauer dieses hohen Pegels. Im Allgemeinen entspricht ein hoher Pegel von 1,5 Millisekunden der mittleren Position, 1 Millisekunde entspricht einem Extrem und 2 Millisekunden entspricht dem anderen Extrem. Sie müssen nur die Dauer dieses hohen Niveaus durch Programmierung genau steuern und können die Achse des Servos in jeden gewünschten Winkel drehen.

So wählen Sie das für Ihr Projekt geeignete Lenkgetriebemodell aus

Ich habe mehrere Geschäfte besucht und festgestellt, dass es große und kleine Servos, teure und billige gibt. Wie wähle ich? Es hängt von Ihren Bedürfnissen ab. Zunächst müssen wir uns die „Stärke“ ansehen, also das Drehmoment. Ist der Gegenstand, den Sie zerbrechen möchten, schwer? Gibt es viel Widerstand? Wenn es sich um ein Robotergelenk handelt, muss man eines mit einem höheren Drehmoment wählen, sonst kann er seinen Arm überhaupt nicht heben.

Zweitens kommt es auf Geschwindigkeit und Genauigkeit an. Erfordert Ihr Projekt eine schnelle Reaktion oder eine langsame, aber äußerst präzise Drehung? Bei der Herstellung eines Gimbals muss beispielsweise sehr präzise vorgegangen werden, sonst verwackelt das Bild. Darüber hinaus ist auch die Arbeitsspannung entscheidend. Stellen Sie sicher, dass Ihre Hauptsteuerplatine dazu passt. Die Wahl eines Servos ist so, als würde man die Reifen an ein Auto anpassen. Es hängt von den Straßenverhältnissen und dem Gewicht des Autos ab. Nur wenn sie aufeinander abgestimmt sind, können sie reibungslos laufen.

Was ist besser, digitales Servo oder analoges Servo?

Beim Kauf stoßen Sie möglicherweise auf die Begriffe „Digitalservo“ und „Analogservo“. Was ist der Unterschied zwischen ihnen? Vereinfacht ausgedrückt ist das Analogservo wie ein fleißiger, aber langsam reagierender Mitarbeiter. Wenn Sie eine Anweisung erteilen, wird diese in einer festen Häufigkeit ausgeführt.

Das digitale Servo ist wie ein Allrounder mit ultraschneller Reaktion. Im Inneren befindet sich ein kleiner Prozessor, der höherfrequente Steuersignale empfangen kann. Das bedeutet, dass es schneller reagiert, kleinere Totzonen (unempfindliche Bereiche) aufweist und präziser stoppt. Natürlich ist der Preis meist auch höher. Wenn Sie über ein ausreichendes Budget verfügen und das Projekt eine hohe Genauigkeit und Reaktionsgeschwindigkeit der Bewegungen erfordert, wie beispielsweise die Herstellung eines bionischen Roboters, sind digitale Servos die bessere Wahl. Wenn Sie aber nur eine einfache ferngesteuerte Autolenkung bauen möchten, reicht das analoge Lenkgetriebe vollkommen aus.

Mehrere häufige Installationsfehler bei der Verwendung von Servos zum Bau von Strukturen

Ich habe das richtige Servo gekauft, allerdings gab es beim Einbau viele Fallstricke. Am häufigsten werden die Schrauben zu fest angezogen oder zu lange Schrauben verwendet, die direkt in das Servogehäuse eindringen und die internen Zahnräder und Leiterplatten beschädigen. Es ist, als würde man bei einem Mobiltelefon eine Schutzhülle anbringen, aber diese hat die falsche Größe und der Bildschirm wird eingedrückt.

Es gibt auch den Einbau des Lenkrads. Das Lenkrad und die Abtriebswelle müssen eng zusammenpassen. Wenn sie nicht fest angezogen sind oder Fremdkörper vorhanden sind, kommt es während des Betriebs zu leeren Positionen, was die Regelgenauigkeit erheblich verringert. Wenn das Lenkrad mit der Struktur, die Sie fahren möchten, verbunden wird und der Verbindungsmechanismus unangemessen konstruiert ist und einen „toten Punkt“ bildet, hält sich das Lenkgetriebe außerdem zurück, was dazu führt, dass es sich erhitzt und wackelt oder direkt durchbrennt. Sie müssen diesen Details dabei mehr Aufmerksamkeit schenken.

Wie kann ich das Problem mit dem Servo, das ständig vibriert, schnell beheben?

Ich glaube, Ihnen ist schon einmal aufgefallen, dass das Servo, sobald es installiert und eingeschaltet ist, wie bei einer Parkinson-Krankheit zu vibrieren beginnt, was darauf hindeutet, dass es ungehorsam ist. Keine Panik, dafür gibt es meist mehrere Gründe. Die häufigste Ursache ist eine unzureichende Stromversorgung. Der Strom beim Starten des Servos ist sehr groß. Wenn das Netzteil nicht mithalten kann, kann es bei Spannungsschwankungen leicht zu unkontrollierten Vibrationen kommen. Versuchen Sie zu diesem Zeitpunkt, auf ein Hochleistungsnetzteil umzusteigen oder der Schaltung einen großen Kondensator hinzuzufügen.

Eine weitere häufige Ursache ist eine Störung des Signals. Wenn das Steuerkabel zu lang ist oder mit dem Motorstromkabel zusammengebunden ist, kann es leicht zu Geräuschen kommen. Fügen Sie der Signalleitung einen Magnetring hinzu oder passen Sie die Verkabelung an. Wenn es sich schließlich um ein digitales Servo handelt, kann es daran liegen, dass die PID-Parameter nicht richtig eingestellt wurden und zu empfindlich sind und neu eingestellt werden müssen. Die Behebung eines Problems ist wie die Aufklärung eines Verbrechens. Ausgehend von der einfachsten Stromversorgung lässt sich der wahre Übeltäter oft am schnellsten finden.

Ich hoffe, dass das, worüber wir heute gesprochen haben, Ihnen helfen kann, das „kleine Gelenk“ des Lenkgetriebes gründlich zu verstehen. Denken Sie an die Zeit zurück, als Sie Produkte herstellten: Welches Lenkgetriebeproblem war das größte Problem? Liegt es daran, dass ich mir bei der Modellauswahl nicht sicher bin, oder liegt es an ständigen Fehlern beim Debuggen? Gerne können Sie im Kommentarbereich über Ihre Erfahrungen sprechen. Wenn Sie es nützlich finden, vergessen Sie nicht, ihm ein „Gefällt mir“ zu geben und es mit weiteren Freunden zu teilen, die Produkte herstellen.