Engrenagem de direção Enciclopédia Baidu O que é uma engrenagem de direção? Guia completo para seleção e uso

Quando nos envolvemos na inovação e no desenvolvimento de produtos, muitas vezes queremos apenas fazer com que isso se mova e ganhe vida. Você deve ter se deparado com esta situação: você tem uma ótima ideia em mente. Você quer fazer um braço robótico para agarrar coisas ou adicionar uma função de direção a um carro. Você comprou umservocom grande interesse, apenas para descobrir que não pode ser instalado, treme como uma peneira ou não gira. Seu entusiasmo esfriou de repente. Não se preocupe, hoje na perspectiva de um jogador antigo que já usouservos por mais de dez anos, vamos quebrar oservos e explicá-los claramente, para que você possa não apenas escolher e usar os corretos, mas também fazer o projeto funcionar sem problemas.

O que é uma caixa de direção?

Simplificando, o servo é um pequeno “mestre de ângulo”. É diferente dos nossos motores DC comuns. Os motores comuns simplesmente giram em círculos e param quando você pede. Mas o servo é diferente. Se você disser para ele girar em um determinado ângulo, como 90 graus, ele girará sozinho e parará ali de forma constante. Mesmo se você tentar quebrá-lo com as mãos, ele tentará resistir e retornar à sua posição original.

Por que é tão obediente? Porque além do motor, integra também um redutor, um sensor de posição (ou seja, um potenciômetro) e uma placa de circuito de controle. Este sistema forma um “controle em malha fechada”. Você pode pensar nele como um soldado muito obediente que ataca onde quer que você aponte. O comando que você dá é o ângulo alvo. Ele verificará em tempo real se o atingiu, fará a manutenção quando atingir e continuará a ajustar se não atingir.

Onde os servos são geralmente usados?

A gama de aplicações do mecanismo de direção é particularmente ampla e pode estar por trás de muitas coisas rotativas em nossas vidas. O mais comum é na área de robótica. Por exemplo, os braços e pernas de robôs humanóides e as articulações de cães-robôs são todos acionados por servos. Cada vez que gira, o robô pode realizar uma ação.

Outro exemplo é o modelo de controle remoto. Quer se trate de um avião controlando ailerons e leme de cauda, ​​um modelo de carro controlando a direção ou mesmo um modelo de navio controlando o leme, tudo depende disso. Agora ele pode ser visto em muitas casas e brinquedos inteligentes, como válvulas inteligentes que abrem e fecham automaticamente, câmeras de vigilância que podem girar para cima e para baixo, para a esquerda e para a direita, e brinquedos robóticos que podem dançar e piscar. Mesmo no campo industrial, alguns pequenos equipamentos de automação utilizarão pequenos mecanismos de direção para agarrar e posicionar materiais.

Como escolher o modelo da caixa de direção

Diante da variedade deslumbrante de servos na Internet, como você pode escolher um sem ficar cego? Apenas lembre-se desses poucos pontos-chave. O primeiro étorque, que é o indicador mais importante. A unidade geralmente é kg·cm. Isso significa quantos quilogramas de peso o braço servo pode levantar 1 cm de distância do eixo. Você pode imaginar o quão pesada é a coisa que você deseja mover e o comprimento do braço do momento, e estimar quanto torque é necessário. Por exemplo, para conduzir um dedo robótico leve, 2-3kg·cm são suficientes; mas se você quiser levantar um braço robótico de metal, poderá precisar de mais de 15kg·cm.

O segundo évelocidade e tamanho. A velocidade é expressa em “segundos/60 graus”. Quanto menor o número, mais rápido ele gira. Se o seu projeto exigir tempos de resposta rápidos, como um robô de corrida, a velocidade é importante. O tamanho e o peso dependem do seu espaço de instalação. Se for usado em drones ou pequenos robôs, você deve escolher um micro servo. Existem tambémmétodos de controle. Servos analógicos são mais baratos, mas têm precisão e resposta um pouco mais lentas; servos digitais têm resposta rápida e posicionamento preciso, mas também são mais caros. Para iniciantes, não há problema em começar com um servo analógico de tamanho padrão e torque médio.

Conecte e depure o servo

Agora que você tem o servo, como fazê-lo girar? Vejamos primeiro seus três fios. Geralmente, o fio marrom ou preto é o terminal negativo (GND), o fio vermelho é a fonte de alimentação positiva (VCC) e o outro fio amarelo, laranja ou branco é o fio de sinal (). Certifique-se de verificar a fiação com cuidado, caso contrário ela poderá queimar instantaneamente. Conecte esses três fios corretamente ao seu controlador, como um servo testador ou receptor de controle remoto.

A maneira mais fácil de depurar é usar umtestador servo. Essa coisa custa dezenas de dólares. Conecte-o ao servo, gire o botão e o servo girará no ângulo correspondente. Esta é a melhor forma de verificar se a direção e a estrutura mecânica estão normais. Antes de instalar o volante e a biela, lembre-se de retornar o volante ao ponto médio (geralmente 90 graus) e depois instalar o volante reto. Isso garantirá que seu dispositivo mecânico se mova suavemente em toda a faixa de curso e não fique preso devido a um ângulo excessivo.

O que há de errado com o servo balançando e não girando?

A coisa mais chata durante o projeto é a falha do servo. A causa mais comum éfonte de alimentação insuficiente. Quando o servo é iniciado e carregado, a corrente aumentará repentinamente. Se a sua fonte de alimentação não conseguir acompanhar, a tensão cairá instantaneamente, fazendo com que o chip de controle do servo reinicie ou o sinal fique anormal. Os sintomas são nervosismo, fraqueza e rotação aleatória. A solução é trocar uma fonte de alimentação com corrente grande o suficiente, como mudar de um carregador de celular para uma fonte de alimentação comutada profissional ou simplesmente usar uma bateria para alimentar apenas o mecanismo de direção.

Se não for um problema de fonte de alimentação, verifiqueo cabo de sinal. As conexões estão em bom contato e há soldas fracas? A saída do sinal da placa de controle está estável? Em ambientes eletromagnéticos complexos, um anel magnético pode ser adicionado à linha de sinal. Também é possível quea máquina está presae o eixo giratório está bloqueado por alguma coisa. Neste momento, o servo emitirá um som de sobrecarga "chiante" e queimará após muito tempo. Use as mãos para ajudá-lo a girar suavemente para ver se há alguma interferência. Se isso for descartado, pode ser que a engrenagem interna da caixa de direção esteja quebrada, comumente conhecida como “engrenagem de varredura”, e só poderá ser substituída por uma nova.

Qual marca de caixa de direção é melhor?

Na verdade, existem muitas marcas de servos no mercado, variando de alguns yuans a centenas ou mesmo milhares. Para aplicações de ponta que buscam desempenho e confiabilidade máximos, como drones de competição profissionais ou grandes braços robóticos industriais, marcas japonesas estabelecidas como Hitec e Hitec são a primeira escolha e são as mais seguras de usar. Se você tem um orçamento limitado e está fazendo protótipos de produtos ou projetos DIY, fabricantes nacionais como Huisheng, JX, Shuangtian, etc. também estão indo muito bem, são muito econômicos e podem atender à maioria das necessidades.

Minha sugestão é: não olhe apenas para a marca, mas também paraboca a boca e o modelo específico. Dentro da faixa de torque, velocidade e tamanho que você determinou, pesquise em fóruns ou comunidades relevantes para ver qual modelo todos estão usando e qual é o seu feedback. Depois de encontrar o alvo, a ação mais importante épesquise no site oficial da empresa, verifique os manuais e especificações detalhadas do produto, entenda as dimensões de instalação, parâmetros elétricos e até entre em contato diretamente com o suporte técnico para solicitar conselhos. Um fornecedor responsável pode poupar muito tempo e problemas.

Dito isso, me pergunto se o problema mais problemático que você encontra ao trabalhar em um projeto de caixa de direção é a fonte de alimentação instável ou a instalação mecânica inadequada? Ou você está planejando usar servos para implementar algumas ideias novas e interessantes? Bem-vindo a deixar uma mensagem e compartilhar na área de comentários, vamos nos comunicar e discutir juntos. Se você acha que este artigo é útil para você, não esqueça de curtir e compartilhar com seus amigos que também adoram jogar!