Quais são as diferenças e usos entre motores de passo e servos? Qual robô devo escolher? Um novato pode entender isso rapidamente

Irmão, você também está lutando para saber se deve usar um motor de passo ou umservoao fazer um projeto? Parece um motor, mas parece diferente quando gira. Quando procurei vídeos, fiquei ainda mais deslumbrado. Havia vídeos ensinando como controlar um carro com umservo, e havia vídeos sobre o uso de motores de passo para fazer máquinas de gravação. Não se preocupe, hoje vou usar a forma mais vernácula para te ajudar a entender bem esses dois caras, para que você tenha uma boa ideia na hora de escolher um motor no futuro.

O que é melhor, caixa de direção ou motor de passo?

Esta pergunta é como perguntar “O que é melhor, um martelo ou uma chave de fenda?” Depende se você tem pregos ou parafusos na mão. A caixa de direção é uma coisa de “circuito fechado”. Possui um circuito de controle e feedback dentro dele. Se você der um sinal, ele irá obedientemente virar para o ângulo especificado e mantê-lo, com força considerável. É especialmente adequado para tarefas que exigem posicionamento angular preciso, como articulações de robôs e direção de automóveis.

O motor de passo é mais parecido com um macho de "circuito aberto". Se você der um pulso, ele dará um passo à frente. Quantos pulsos você der, ele dará tantos passos quanto possível, sem perder um passo. É mais adequado para trabalhos que requerem posicionamento preciso e giro em círculos, como a extrusora de uma impressora 3D e o eixo Z de uma máquina de gravação CNC, que dependem de sua estabilidade. Então, cada um tem suas vantagens, a chave depende do que seu projeto precisa fazer.

Onde estão os motores de passo eservoé usado?

Vamos falar primeiro sobre o mecanismo de direção, você já deve ter visto isso antes. Esses carros inteligentes que custam várias centenas de yuans usam servos para girar as rodas dianteiras; há também aqueles robôs de mesa dançantes que têm servos nos braços e nas pernas. É fácil de controlar e poderoso, tornando-o particularmente adequado para vários movimentos. Como você viu no vídeo, as superfícies de controle em barcos e aviões controlados remotamente são todas acionadas por servos.

Vamos falar sobre motores de passo. Na impressora 3D com a qual você entra em contato todos os dias, a cabeça de extrusão se move para frente e para trás e a plataforma sobe e desce, tudo graças ao motor de passo. Essas máquinas de gravação DIY e máquinas de corte a laser também precisam contar com um posicionamento preciso se quiserem esculpir padrões finos. Muitas vezes pode ser visto até mesmo em bombas de seringa em hospitais e correias transportadoras em linhas de montagem automatizadas, porque se move com precisão e sabe aproximadamente onde está sem feedback.

Como distinguir motores de passo e engrenagens de direção

A maneira mais fácil é observar sua aparência. O servo geralmente é uma caixa pequena e quadrada com três fios saindo dela. O eixo de saída geralmente só pode girar meia volta ou uma volta. Se você pesquisar “servo” no Taobao, os resultados serão basicamente assim, o que é muito típico. Se você usar as mãos para quebrar o eixo de saída, ele não conseguirá quebrá-lo quando a energia estiver ligada, pois fará o possível para manter sua posição.

O motor de passo se parece com um motor cilíndrico tradicional e pode ter vários fios atrás dele, variando de 4 a 6 fios. Seu eixo pode girar o tempo todo sem limite. Use as mãos para torcer o eixo. Quando não está ligado, é muito suave, mas você pode sentir a frustração uma por uma. Esse é o ímã permanente interno fazendo um som de “clique”. Depois que a energia for ligada, será mais trabalhoso movê-la.

Como conectar e controlar motores de passo e servos

O mecanismo de direção é definitivamente uma boa notícia para iniciantes. Existem três fios, o marrom ou preto geralmente é o fio terra, o vermelho é o pólo positivo da fonte de alimentação e o laranja ou amarelo é o fio de sinal. Basta encontrar uma placa de desenvolvimento de microcontrolador, conectá-la à fonte de alimentação e escrever algumas linhas de código para fazê-la funcionar. Pesquise "servo control" na Estação B e você encontrará todos os tutoriais para babás. Se você os seguir uma vez, você os compreenderá imediatamente.

Os motores de passo são um pouco problemáticos e requerem um driver. Porque o pequeno corpo do microcontrolador não consegue carregá-lo. Você deve conectar o driver à fonte de alimentação e, em seguida, conectar o sinal de pulso e o sinal de direção do microcontrolador ao driver. Cada vez que um pulso é dado, o motor dá um passo. Se quiser que ele gire mais rápido, os pulsos devem ser dados com mais densidade. Essa fiação é um pouco complicada, mas depois de assistir ao vídeo tutorial e conectá-la novamente, não é difícil.

Qual deles tem maior precisão, motor de passo ou caixa de direção?

Este tópico é interessante. A precisão do servo reside no seu “controle em malha fechada”. Dentro dele há um pequeno potenciômetro que sempre fica de olho em sua posição. Se você deixar girar 90 graus, mesmo que quebre-o com as mãos, ele terá dificuldade para voltar a 90 graus. Portanto, para controle de ângulo, é muito preciso e você pode acertar onde quer que aponte.

A precisão de um motor de passo está em seu “ângulo de passo”, como o mais comum de 1,8 graus, o que significa que são necessários 200 passos para dar uma volta. Em teoria, cada passo é muito preciso, mas se a carga for muito grande, ou a aceleração for muito forte, ele pode “perder um passo” – ele não consegue dar um passo quando deveria, e nem sabe disso, e a posição está errada. Portanto, em algumas situações extremamente exigentes, o feedback será adicionado ao motor de passo para se tornar um “passo a passo de circuito fechado”, que é bastante invencível.

Escolha motor de passo ou servo para produto

Cara, quando você começa a construir um produto, você tem que ter cuidado com suas decisões. Se o seu produto precisa responder rapidamente e realizar diversas ações complexas, como brinquedos inteligentes, cortinas automáticas e câmeras PTZ, escolha um servo com os olhos fechados. O ciclo de desenvolvimento é curto, o custo é baixo e o efeito é imediato.

Se o seu produto precisa se mover uma certa distância com precisão ou requer velocidade de rotação estável, como um pequeno CNC de mesa, alimentador automático ou impressora 3D, escolha um motor de passo de forma decisiva. Possui alto torque, operação suave e é especialmente adequado para trilhas de caminhada. A maneira mais estúpida e eficaz é primeiro pesquisar vídeos de produtos semelhantes para ver o que os outros estão usando, depois comprar um e testar, executar o programa duas vezes e você entenderá tudo.

Em quais projetos divertidos você tem trabalhado recentemente? Você ainda está preso na escolha de um motor? Não pense apenas nisso, vá até a seção de comentários e fale, e nós lhe daremos alguns conselhos juntos! Se você acha que este artigo é útil para você, curta e compartilhe para que mais amigos que estão começando possam vê-lo e evitar desvios!