En comparant les avantages et les inconvénients du mécanisme de direction et du moteur pas à pas, lequel est le plus adapté aux robots ?

Lorsque vous vous engagez dans l'innovation de produits, est-ce que cela vous donne mal à la tête de choisir entre unservomoteurou un moteur pas à pas ? Les deux frères savent tous les deux faire bouger les choses, mais ils ont des tempéraments complètement différents. S’ils font le mauvais choix, les résultats seront au mieux insatisfaisants, ou le projet tout entier devra être abandonné et redémarré. Ne vous inquiétez pas, nous allons les décomposer et en parler en détail aujourd'hui, et je suis sûr que vous vous sentirez en confiance après les avoir écoutés.

Quelle est la différence entre un appareil à gouverner et un moteur pas à pas ?

Pour faire simple, l'appareil à gouverner est un « soldat obéissant ». Vous lui dites quel angle tourner, et il le tourne sans dire un mot. Le moteur pas à pas ressemble plus à un « comptable assidu ». Il fait autant de pas que vous lui envoyez d'impulsions, et chaque pas est clairement compté.

Leservomoteurest intégré avec un circuit de commande, un potentiomètre et un réducteur. Il vous suffit de lui donner un signal PWM, et il peut s'ajuster tout seul à la position cible en boucle fermée. Les moteurs pas à pas ne sont pas si intelligents. Vous devez compter sur un pilote externe pour envoyer des impulsions. Cela fonctionne complètement en boucle ouverte. Cela dépend de l'endroit où vous allez. Un pas de plus ou un pas de moins dépend de vos instructions.

Cette différence essentielle détermine directement à quel type de travail ils conviennent.

À quels projets l'appareil à gouverner est-il adapté ?

Le plus grand avantage de l'appareil à gouverner est son couple élevé et sa petite taille. Malgré sa petite taille, il peut produire plus de dix kilogrammes de couple pour moins de 100 yuans comme un modèle standard.servomoteur. Il peut directement entraîner le bras mécanique pour saisir une bouteille d'eau minérale sans aucune pression.

️ Un autre avantage est que le câblage est simple, avec trois fils : alimentation, masse et signal. Vous n'avez pas besoin de connaître un algorithme PID, branchez-le simplement et envoyez une commande d'angle, et il tournera régulièrement tout seul. Lors de la fabrication de servodirections de voitures intelligentes ou de joints de robots bioniques, choisir un servo dans ces scénarios est certainement le premier choix pour une tranquillité d'esprit.

Cependant, il présente également des inconvénients, à savoir que la plage de rotation est limitée. Un servo ordinaire ne peut pivoter que de 180 degrés. Si vous voulez qu’il tourne en continu, il n’y a aucun moyen. Vous devez acheter un servo multitours spécial, et le prix a également augmenté.

Quels sont les points forts des moteurs pas à pas ?

La spécialité des moteurs pas à pas est le positionnement précis. Vous lui envoyez 400 impulsions et il fera un tour complet. Si vous envoyez 400 impulsions supplémentaires, le système effectuera un deuxième tour et l'erreur ne s'accumulera pas. Pour les équipements tels que les imprimantes 3D et les machines de gravure qui nécessitent des trajectoires répétées, les moteurs pas à pas constituent la force principale absolue.

Un autre avantage est qu'il peut continuer à tourner sans aucune limite d'angle, et vous pouvez le faire pivoter autant de fois que vous le souhaitez. Combiné avec le rail de guidage à vis, il est très stable pour les mouvements alternatifs sur de longues distances. De plus, la logique de contrôle est très simple. Contrairement au servo, qui doit ajuster la zone morte et le point central, le moteur pas à pas a une forte « sensation de pas » lorsqu'il est actionné.

L'inconvénient est que la chaleur est évidente, surtout lorsque le rotor est bloqué longtemps ou tourne à faible vitesse, il est un peu chaud au toucher. De plus, le couple chutera plus rapidement lors d'un fonctionnement à grande vitesse, contrairement au servo qui "fait des merveilles avec une grande force".

Les trois questions les plus troublantes lors du choix d'un modèle

La première question avec laquelle beaucoup de gens se posent est la suivante : si je veux une grande précision, dois-je intensifier mes efforts ? Pas nécessairement. Le servo est utilisé dans des scénarios où l'appareil à gouverner est utilisé pour déplacer mille livres, et la précision est tout à fait suffisante, à moins que votre tolérance ne soit inférieure à 0,1 mm.

La deuxième confusion courante est : j’ai besoin de beaucoup de force, vaut-il mieux choisir un servo ? C'est en effet le cas dans les scénarios de vitesse moyenne et basse, mais si vous souhaitez que le moteur tourne en continu à grande vitesse, un accélérateur et un réducteur de moteur pas à pas constituent une meilleure combinaison. Le servo surchauffera facilement s’il tourne continuellement pendant une longue période.

La troisième question est la suivante : par lequel est-il le plus facile de démarrer ? Certainement l'appareil à gouverner. Vous pouvez l'acheter et brancher le câble de signal et il fonctionnera. Le moteur pas à pas doit également être équipé d'un pilote, d'un réglage du courant et d'une subdivision. Les débutants peuvent facilement être déroutés par les capuchons de cavalier et les commutateurs DIP.

Comment choisir la meilleure offre si vous avez un budget limité ?

Si vous effectuez une vérification de prototype et disposez d'un budget de quelques centaines de yuans seulement, je vous recommande fortement de donner la priorité aux servos domestiques. De nos jours, les servos de marques comme Huisheng et Yinyan, qui ne coûtent que quelques dizaines de yuans, sont déjà très performants, et vous ne vous sentirez pas mal s'ils tombent en panne.

En ce qui concerne le moteur pas à pas, s'il s'agit d'une application à petit couple, achetez un moteur pas à pas 42 bon marché plus un pilote. Un ensemble coûte soixante ou soixante-dix yuans, ce qui est très rentable. Cependant, veuillez noter que le numéro de subdivision des conducteurs bon marché peut être faux et que le bruit réel peut être trop fort.

S'il s'agit d'une production de masse, vous devez être prêt à dépenser de l'argent pour le pilote de moteur pas à pas et à le remplacer par une puce de pilote silencieuse. L'expérience globale de la machine sera grandement améliorée et l'utilisateur pourra clairement sentir que « cette chose est bien faite ».

Comment l'utiliser en combinaison dans des projets réels

J'ai vu de nombreux chefs de produits intelligents qui utilisent ensemble des servos et des moteurs pas à pas. Par exemple, lors de la fabrication d'un bras robotique visuel intelligent, le grand bras utilise un moteur pas à pas comme module linéaire pour effectuer de grandes courses et des positionnements répétés ; l'articulation du poignet utilise un servo pour effectuer des mouvements compacts et souples.

Il y a aussi des amis qui font des diapositives photographiques. Ils utilisent des moteurs pas à pas pour déplacer la glissière, car ils peuvent savoir avec précision de combien de millimètres elle s'est déplacée ; et utilisez des servos pour incliner le cardan, car il a une réponse rapide, un couple suffisant et peut supporter le poids de la caméra.

Cette idée de « tirer parti des forces et éviter les faiblesses » mérite particulièrement d’être apprise. Ne soyez pas aveugle au noir et blanc. Qui a dit qu’un seul type de moteur pouvait être utilisé dans un appareil ?

Quand faut-il abandonner définitivement le servo ou le stepper ?

Si votre projet nécessite que le moteur fonctionne dans des environnements extrêmes, tels qu'une température élevée, une humidité élevée et de fortes vibrations, le potentiomètre du servo ordinaire est sujet à des problèmes. Dans ce cas, vous devez soit utiliser un codeur pas à pas plus, soit utiliser directement un servo brushless.

D'un autre côté, si un coût extrêmement faible et un volume élevé sont requis, comme la fabrication d'un lot de petits jouets, le coût du circuit d'entraînement du moteur pas à pas reste élevé et la solution de l'appareil à gouverner présentera plus d'avantages.

Il existe également un type de scénario qui nécessite un silence extrême. Même si le moteur pas à pas est entraîné silencieusement, il émettra toujours un léger gémissement à haute fréquence. Le bruit de rotation du servo est plus proche du bruit blanc, que certaines personnes trouvent plus confortable.

Je ne sais pas si le projet sur lequel vous travaillez est bloqué avec une précision insuffisante, une solidité insuffisante, ou si le budget a dépassé la norme ? Bienvenue pour discuter des problèmes de sélection que vous rencontrez dans la zone de commentaires. Je vais choisir quelques réponses détaillées typiques. Si vous trouvez cet article utile, n’oubliez pas de l’aimer et de le partager avec vos collègues de la R&D.