A animação do princípio da engrenagem de direção explica como controlar o ângulo de rotação da engrenagem de direção

Você já se deparou com tal situação ao trabalhar em produtos? Quero fazer um movimento conjunto para alcançar uma determinada função, mas quando se trata do que usar para dirigi-lo, fico preso. Especialmente oservo, parece familiar, mas se eu realmente quiser usá-lo em meu próprio design, não tenho certeza. Como funciona? Por que algunsservos giram com precisão enquanto outros oscilam? Não se preocupe, vamos dar uma olhada no interior e no exterior da caixa de direção hoje.

Como o mecanismo de direção gira?

Muitas pessoas não entendem a princípio como oservopode girar para um ângulo especificado quando recebe um sinal. Na verdade, o seu princípio fundamental não é tão misterioso. Você pode pensar nisso como uma "pequena plataforma giratória obediente". Nesta pequena plataforma giratória existe um motor responsável pela rotação, uma engrenagem responsável pela desaceleração e amplificação de potência, e a pequena parte mais crítica chamada de “potenciômetro”.

Este potenciômetro é como um sensor de ângulo, ele sempre pode saber para onde a pequena plataforma giratória está girada. Quando você quiser que ele mude para uma posição, o sistema de controle irá verificar: "A posição atual é a posição que você deseja?" Se ainda não estiver lá, deixe o motor continuar girando até que a posição esteja alinhada com precisão. Isso forma um circuito fechado de detecção e ajuste constantes, para que possa girar com tanta precisão.

O que é PWM que você deve saber para controlar o servo?

Quando se trata de controlar o servo, as três letras PWM não podem ser evitadas. Parece muito assustador, mas na verdade significa "modulação por largura de pulso". Você pode pensar nisso como uma "mudança de ritmo". Assim como quando piscamos, se o mantivermos aberto por muito tempo e fecharmos por pouco tempo, outras pessoas poderão ver significados diferentes.

Para a caixa de direção, o ritmo dessa “mudança” é a relação de tempo entre o nível alto e o nível baixo do sinal elétrico. O que o mecanismo de direção observa não é o nível de tensão, mas a duração desse nível alto. De modo geral, um nível alto de 1,5 milissegundos corresponde à posição intermediária, 1 milissegundo corresponde a um extremo e 2 milissegundos corresponde ao outro extremo. Você só precisa controlar com precisão a duração deste alto nível através da programação e pode fazer o eixo do servo girar em qualquer ângulo desejado.

Como escolher o modelo de caixa de direção adequado ao seu projeto

Visitei diversas lojas e descobri que existem servos grandes e pequenos, caros e baratos. Como faço para escolher? Depende de suas necessidades. Em primeiro lugar, temos que olhar para a “força”, que é o torque. O objeto que você deseja quebrar é pesado? Há muita resistência? Se for uma junta robótica, você deve escolher uma com maior torque, caso contrário ele não conseguirá levantar o braço.

Em segundo lugar, depende da velocidade e da precisão. Seu projeto exige que ele responda rapidamente ou gire lentamente, mas com extrema precisão? Por exemplo, ao fazer um gimbal, ele precisa ser altamente preciso, caso contrário a imagem irá tremer. Além disso, a tensão de trabalho também é crítica. Certifique-se de que sua placa de controle principal seja compatível. Escolher um servo é como combinar pneus com um carro. Depende das condições da estrada e do peso do carro. Somente quando eles são combinados eles podem funcionar sem problemas.

Qual é melhor, servo digital ou servo analógico?

Ao comprar, você poderá ver os termos "servo digital" e "servo analógico". Qual é a diferença entre eles? Simplificando, o servo analógico é como um funcionário diligente, mas de resposta lenta. Se você der uma instrução, ela será executada em uma frequência fixa.

O servo digital é versátil com resposta ultrarrápida. Possui um pequeno processador interno que pode receber sinais de controle de frequência mais alta. Isso significa que ele responde mais rápido, tem zonas mortas menores (áreas de insensibilidade) e para com mais precisão. Claro, o preço também costuma ser mais alto. Se você tiver orçamento suficiente e o projeto exigir alta precisão e velocidade de resposta de movimentos, como fazer um robô biônico, então os servos digitais serão uma escolha melhor. Mas se você quiser apenas fazer uma direção simples de carro com controle remoto, a direção analógica é suficiente.

Vários erros comuns de instalação cometidos ao usar servos para construir estruturas

Comprei o servo certo, mas houve muitas armadilhas ao instalá-lo. O mais comum é apertar demais os parafusos ou usar parafusos muito longos, que penetram diretamente na carcaça do servo e danificam as engrenagens internas e as placas de circuito. É como instalar uma capa protetora em um celular, mas é do tamanho errado e a tela fica amassada.

Há também a instalação do volante. O volante e o eixo de saída devem se encaixar perfeitamente. Se não estiverem bem apertados ou se houver detritos, haverá posições vazias durante a operação, o que reduzirá bastante a precisão do controle. Além disso, ao conectar o volante à estrutura que você deseja dirigir, se o mecanismo de ligação for projetado de maneira inadequada e formar um "ponto morto", o mecanismo de direção irá reter, fazendo com que aqueça e balance, ou queime diretamente. Você deve prestar mais atenção a esses detalhes ao fazer isso.

Como solucionar rapidamente o servo que continua vibrando?

Acredito que você deve ter percebido que assim que o servo é instalado e ligado, ele começa a vibrar como uma doença de Parkinson, indicando que é desobediente. Não entre em pânico, geralmente há vários motivos para isso. O mais comum é a fonte de alimentação insuficiente. A corrente quando o servo é iniciado é muito grande. Se a fonte de alimentação não conseguir acompanhar, ela facilmente vibrará fora de controle quando a tensão flutuar. Neste momento, tente mudar para uma fonte de alimentação de alta potência ou adicionar um capacitor grande ao circuito.

Outra causa comum é a interferência no sinal. Se o fio de controle for muito longo ou amarrado ao fio de alimentação do motor, é fácil introduzir ruído. Tente adicionar um anel magnético à linha de sinal ou ajuste a fiação. Finalmente, se for um servo digital, pode ser porque os parâmetros PID não foram ajustados corretamente e são muito sensíveis e precisam ser reajustados. Solucionar um problema é como resolver um crime. Começando pela fonte de alimentação mais simples, muitas vezes é possível encontrar o verdadeiro culpado mais rapidamente.

Espero que o que falamos hoje possa ajudá-lo a entender completamente a “pequena junta” da caixa de direção. Pense em quando você estava fabricando produtos, qual problema da caixa de direção era o mais problemático? É porque não tenho certeza sobre a seleção do modelo ou é por causa de constantes bugs na depuração? Bem-vindo a conversar sobre sua experiência na área de comentários. Se você achar útil, não esqueça de curtir e compartilhar com mais amigos que fazem produtos.