Il controllo del servo e del gimbal non è in realtà difficile da padroneggiare. I principianti possono iniziare facilmente con questi metodi.

Hai mai riscontrato questa situazione: hai acquistato un set diservogimbal e li hai installati con grande interesse, ma ti trovavi di fronte a un mucchio di interfacce e codici e non avevi idea da dove cominciare? Non preoccuparti, oggi parleremo di "come controllare ilservogiunto cardanico". Utilizzerò il modo più diffuso per scomporre la logica di controllo apparentemente complicata e spiegartela. Ti garantisco che troverai la strada dopo averlo letto.

Qual è il principio del gimbal dello sterzo?

In poche parole, il nucleo di aservoil gimbal è uno o più servi più una staffa per fissare la fotocamera. Se gli dai un segnale, ruoterà ad un angolo fisso. Con la cooperazione di più servi, può ottenere una rotazione a tutto tondo su, giù, sinistra e destra. Quando lo controlli, non è necessario conoscere la complicata struttura degli ingranaggi all'interno. Devi solo capire che si basa su segnali PWM, il tipo di impulsi elettrici che cambiano costantemente in larghezza. Con larghezze diverse, la scatola dello sterzo si sposterà in posizioni diverse.

Alcuni amici potrebbero chiedersi, allora perché non si muove quando collego direttamente l'alimentazione al servo? È come una persona che mangia solo ma non lavora. Devi dargli istruzioni. La scheda di controllo è come un comandante, comunica al servo inviando continuamente segnali di impulso di una larghezza specifica: "Ehi, dovresti girare di 30 gradi!" In questo modo, il gimbal può puntare con precisione verso il bersaglio in base alle tue esigenze.

Quale hardware è necessario per controllare

Se vuoi giocare con il servo gimbal, devi avere queste cose a portata di mano. La cosa più elementare è il servo stesso. I modelli comuni includono SG90 e questi. I servi piccoli vengono utilizzati per piccoli giunti cardanici e i servi in ​​metallo con coppia elevata sono necessari per carichi grandi. Allora hai bisogno di un controller. Le schede di sviluppo come ESP32 sono la prima scelta per iniziare. Sono come il cervello del gimbal, responsabile dell'emissione di istruzioni di controllo.

Oltre a questi bisogna predisporre anche un alimentatore stabile. Molte persone tendono a ignorare questo punto e pensano che basterà semplicemente collegare una batteria. Di conseguenza, il servo tremerà o non risponderà non appena verranno attivati. Infatti, la corrente all'avvio del servo è molto elevata, soprattutto quando più servi lavorano insieme, un'alimentazione insufficiente causerà il riavvio del sistema. Pertanto, è meglio utilizzare un pacco batteria dedicato da 5 V o 7,4 V per garantire che la corrente in uscita sia sufficientemente potente.

Come far muovere il gimbal

Il modo più diretto per controllare il servo gimbal è utilizzare il codice. Ad esempio, devi solo chiamare la libreria Servo integrata e due o tre righe di codice possono far ruotare un servo. Ad esempio, se scrivi ".write(90)", il servo ruoterà nella posizione di 90 gradi. Se vuoi che si muova continuamente, aggiungi un anello e aumentalo lentamente da 0 gradi a 180 gradi e il gimbal sarà in grado di eseguire la scansione su e giù senza problemi.

Se non vuoi scrivere codice, sul mercato ci sono controller già pronti. Alcuni telecomandi sono dotati di joystick, che possono essere controllati direttamente collegandoli; altri hanno moduli Bluetooth o Wi-Fi che possono essere controllati tramite app mobili. Ad esempio, durante il debug di una fotocamera, puoi premere il joystick con la mano e il gimbal si sposterà di conseguenza. Questo metodo è molto intuitivo e adatto per verificare velocemente le idee senza dover approfondire come scrivere il codice sottostante.

Come implementare il tracciamento automatico

Il solo controllo manuale non è abbastanza divertente? Quindi possiamo provare a lasciarlo tracciare automaticamente. Ciò richiede l'aggiunta di sensori, ad esempio l'utilizzo di una fotocamera con riconoscimento delle immagini. Quando viene rilevato un volto o un oggetto specifico, il programma calcola automaticamente l'angolo dell'oggetto rispetto al centro dello schermo, quindi invia istruzioni al servo per ruotarlo. Ciò equivale a mettere gli occhi sul gimbal in modo che possa fissare il bersaglio e correre.

Implementare questa funzionalità è un po’ più impegnativo, ma ci sono molti moduli già pronti. È possibile utilizzare ESP32-CAM o ESP32-CAM. Questi moduli integrano telecamere e processori e dispongono di esempi di algoritmi di tracciamento già pronti. Devi solo fissare il servo gimbal sulla base e scrivere un pezzo di logica: se il bersaglio è a sinistra, gira un po' a sinistra; se corre a destra, insegui a destra. Eseguendo il debug dei parametri PID ancora qualche volta, è possibile farlo seguire in modo costante e rapido.

Dove è probabile che le cose vadano storte?

Nel controllo effettivo, ci sono diverse trappole che i principianti possono facilmente superare. Il primo è lo scuotimento del servo, che di solito è causato da un'alimentazione instabile o da uno scarso contatto del cavo di controllo. Puoi provare a utilizzare un cavo DuPont più spesso o ad aggiungere un condensatore di grandi dimensioni a entrambe le estremità dell'alimentatore, che spesso può risolvere il problema. Il secondo è che l'angolo è impreciso. Questo perché diversi modelli di servo hanno intervalli di risposta leggermente diversi in base all'ampiezza dell'impulso. Basta calibrare leggermente il valore di regolazione fine nel codice.

Un altro problema comune è il controllo della latenza. Se lo controlli da remoto tramite Wi-Fi, la latenza della rete farà sì che il gimbal si muova mezzo battito più lentamente. La soluzione è utilizzare il più possibile le connessioni cablate o ottimizzare il codice per ridurre le funzioni di ritardo non necessarie. Inoltre, prestare attenzione al carico del servo e non lasciarlo mantenere sempre l'angolo estremo. È facile bruciare il motore nel tempo. L'impostazione di un limite angolare lo renderà più durevole.

Dove trovare più risorse

Se vuoi saperne di più sul controllo del servo gimbal, ora puoi trovare molte informazioni online. Puoi cercare direttamente "tutorial servo gimbal". Ci sono molti video passo passo su Bilibili.com e puoi iniziare seguendoli. Alcune comunità di hardware open source, come il sito ufficiale di , dispongono anche di schemi elettrici dettagliati e codici di esempio, che possono essere utilizzati direttamente tramite download.

Inoltre, molti produttori forniranno il proprio supporto tecnico. Ad esempio, se acquisti un kit gimbal, puoi controllare l'indirizzo del sito Web ufficiale nel manuale. Molti di loro hanno app di supporto e documenti di sviluppo. Se desideri personalizzare funzioni più avanzate, puoi cercare "pan tilt" su Internet. Esistono molte librerie di codici condivise dagli esperti, che vanno dal controllo di base al tracciamento dei volti. Il riferimento diretto può risparmiare molti problemi.

A proposito, hai già le idee chiare sul controllo del servo gimbal? Quindi voglio farti una domanda: nel tuo prossimo progetto innovativo, che tipo di funzioni interessanti pensi di utilizzare questo gimbal? Benvenuto per condividere i tuoi pensieri nell'area commenti. Se ritieni che questo articolo ti sia utile, non dimenticare di mettergli un mi piace e supportarlo!