Die sanfte Drehung des Lenkgetriebes ist eine einfache Möglichkeit, Jitter und Verzögerungen zu beheben

Das Lenkgetriebe dreht sich nicht gleichmäßig, wackelt und friert ein. Dies dürfte das häufigste Problem sein, auf das viele Freunde stoßen, die mit Robotern spielen oder Hersteller herstellen. Offensichtlich wurde das Programm geschrieben und die Struktur eingerichtet, aber dasServoDer Motor bleibt einzeln hängen, was sich insbesondere auf den Endeffekt auswirkt. Keine Sorge, heute sprechen wir darüber, wie man das Lenkgetriebe von „zitternd“ auf „sanft“ umstellen kann.

Warum funktioniert das?Servovibrieren und einfrieren?

Wenn dieServoWenn sich ein Motor nicht reibungslos dreht, liegt das oft nicht daran, dass er kaputt ist, sondern daran, dass die Anweisungen, die wir ihm geben, zu „starr“ sind. Stellen Sie sich vor, Sie bitten eine Person, aus dem Stand auf eine Geschwindigkeit von 10 Kilometern pro Stunde zu sprinten. Er wird auf jeden Fall taumeln. Das Gleiche gilt für das Servo. Wenn Sie es direkt und ohne Übergang von 0 Grad auf 90 Grad springen lassen, führt dies dazu, dass es überspringt und der Controller es dann aufgrund der zu großen Trägheit verzweifelt zurückzieht, was zu Jitter führt. Vereinfacht gesagt liegt das Problem in der „Mutation“ des Steuersignals.

So machen Sie das Servo per Software sanfter

Damit sich das Servo reibungslos dreht, besteht die Kernidee darin, es in der Software zu „interpolieren“. Wollen Sie nicht, dass es von Punkt A nach Punkt B geht? Dann springen wir nicht direkt, sondern fügen künstlich viele, viele Zwischenpositionen zwischen A und B ein. Beispielsweise können wir von 0 Grad auf 90 Grad in 90 kleine Schritte von 0 auf 1, 1 auf 2 ... bis hin zu 90 Grad aufteilen. Lassen Sie den Servo dann alle kurze Zeit (z. B. alle 20 Millisekunden) in die nächste Position gehen. Auf diese Weise bewegt sich das Servo in kleinen Schritten vorwärts und sieht natürlich gleichmäßiger aus. Es ist wie in einem Zeichentrickfilm: Je schneller die Szene wechselt, desto flüssiger wird die Handlung.

Wie groß ist die Beschleunigung der gleichmäßigen Drehung des Servos?

Die Positionsinterpolation allein reicht nicht aus. Ändert sich die Geschwindigkeit plötzlich, kommt es ebenfalls zu Jitter. Dies führt zum Konzept der „Beschleunigung“. Nehmen wir die Analogie zum Autofahren. Soll man beim Beschleunigen aus dem Stand auf 60 Kilometer pro Stunde den Fuß auf dem Gaspedal lassen oder langsam aufs Gaspedal treten? Anscheinend ist eine langsame Beschleunigung den Fahrgästen angenehmer. Für das Servo können wir auch dessen Beschleunigung steuern. Verringern Sie in der Anfangsphase die Entfernung jedes Schritts und verlangsamen Sie die Geschwindigkeit. Nachdem es sich zu bewegen beginnt, beschleunigen Sie schrittweise die Distanz jedes Schritts, d. h. erhöhen Sie die Geschwindigkeit; Wenn es sich dem Zielpunkt nähert, verlangsamen Sie es allmählich, damit es präzise und sanft anhalten kann. Bei diesem Beschleunigungs-Konstant-Verzögerungsprozess handelt es sich um eine S-förmige Beschleunigungs- und Verzögerungskurve, die den Rotationsprozess äußerst gleichmäßig gestalten kann.

Es ist sehr wichtig, welche Art von Lenkgetriebe Sie wählen

Softwareoptimierung ist ein Aspekt, aber auch die Hardwarequalität des Servos selbst bestimmt direkt die Obergrenze der Laufruhe. Die auf dem Markt erhältlichen Servos werden hauptsächlich in analoge Servos und digitale Servos unterteilt. Der Steuerchip digitaler Servos hat eine höhere Frequenz, eine schnellere Reaktion und ist empfindlicher. Darüber hinaus ist auch das Material des Untersetzungsgetriebes im Lenkgetriebe von entscheidender Bedeutung. Metallgetriebe zeichnen sich durch eine bessere Genauigkeit und Verschleißfestigkeit sowie geringere Fehlstellungen aus, was sie natürlich stabiler macht. ️ Wenn das Budget es zulässt, ist daher die Wahl eines Servos, das digitale Signale unterstützt und über hochpräzise Metallgetriebe verfügt, die Hardware-Grundlage für eine reibungslose Steuerung.

Einfluss der Stromversorgung auf die Stabilität des Lenkgetriebes

Ein oft übersehener, aber entscheidender Faktor ist die Macht. Der Strom des Servos wird sehr groß sein, wenn es gestartet und blockiert wird. Wenn die Stromversorgungskapazität nicht ausreicht, wird die Spannung sofort heruntergefahren. Sobald die Spannung instabil ist, funktioniert der Steuerkreis im Lenkgetriebe nicht mehr richtig und die Symptome sind Zuckungen, Schwäche und Zittern. Stellen Sie sich vor, Sie konzentrieren sich auf das Schreiben und plötzlich schüttelt jemand Ihren Schreibtisch hin und her. Du wirst bestimmt nicht gut schreiben können. Daher kann die Ausstattung des Servos mit einer stabilen Spannungsversorgung mit ausreichender Leistung oder das Hinzufügen eines Kondensators mit großer Kapazität zwischen der Batterie und dem Servo die Spannung effektiv stabilisieren und einen „stabilen“ Betrieb des Servos ermöglichen.

Auch eine unsachgemäße Installation mechanischer Strukturen kann zu Vibrationen führen

Manchmal liegt das Problem weder an der Software noch am Servo selbst, sondern an der Installation. Wenn der Servoarm schief montiert ist oder das von ihm angetriebene Gestänge nicht leichtgängig genug ist oder Klemmstellen aufweist, erfährt das Servo beim Drehen einen ungleichmäßigen Widerstand. Um diese Widerstände zu überwinden, muss der Motor im Lenkgetriebe seine Leistung ständig anpassen, was ebenfalls zu Zittern und ungewöhnlichen Geräuschen führt. Sie können den von Ihnen entworfenen Verbindungsmechanismus mit Ihren Händen drehen, um zu spüren, ob er sich in jedem Winkel leicht und reibungslos schieben lässt. Wenn Sie das Gefühl haben, festzustecken, müssen Sie Ihre mechanische Struktur optimieren.

Was sind die gängigen Bibliotheken zur Steuerung der Lenkgetriebeglättung?

Wenn Sie keinen Code von Grund auf neu schreiben möchten, gibt es viele vorgefertigte Open-Source-Bibliotheken, die Sie direkt verwenden können, um eine reibungslose Steuerung zu ermöglichen. Auf der Plattform kann beispielsweise die sehr beliebte Servo.h-Bibliothek nur die grundlegende Steuerung übernehmen, aber wenn Sie sie verwenden.Hoder.H(Obwohl es hauptsächlich für Schrittmotoren verwendet wird, können die Ideen als Referenz verwendet werden.) Sie können die Drehzahl und Beschleunigung des Servos einfach einstellen. Darüber hinaus gibt es Module speziell zur Ansteuerung von Mehrkanal-Servos und zur Realisierung komplexer Bewegungen. In Kombination mitdie verBibliothek können sie auch sehr feine und stabile PWM-Wellen ausgeben, was für die Glätte sehr hilfreich ist.

Okay, wir haben über Software-Algorithmen, Hardware-Auswahl, Stromversorgung und mechanische Struktur gesprochen, um zu erfahren, wie man das Servo reibungslos drehen lässt. Ich hoffe, dass diese Inhalte Ihnen dabei helfen können, bessere Werke zu schaffen. Wenn Sie im tatsächlichen Betrieb auf neue Probleme stoßen oder über Ihre eigenen einzigartigen Fähigkeiten zur Glättungssteuerung verfügen, hinterlassen Sie bitte eine Nachricht im Kommentarbereich, um sie zu teilen, und lassen Sie uns gemeinsam kommunizieren und lernen! Wenn Sie den Artikel nützlich finden, vergessen Sie nicht, ihn zu liken und ihn mit weiteren Freunden zu teilen, die ihn benötigen.