O controle servo e gimbal não é realmente difícil de dominar. Os novatos podem facilmente começar a usar esses métodos.

Você já se deparou com esta situação: você comprou um conjunto deservogimbals e os instalou com grande interesse, mas você se deparou com um monte de interfaces e códigos e não tinha ideia por onde começar? Não se preocupe, hoje falaremos sobre "como controlar oservocardan". Usarei a maneira mais popular de quebrar a lógica de controle aparentemente complicada e explicá-la para você. Garanto que você encontrará o caminho depois de lê-lo.

Qual é o princípio do gimbal da caixa de direção?

Simplificando, o núcleo de umservogimbal é um ou mais servos mais um suporte para fixar a câmera. Se você der um sinal, ele girará em um ângulo fixo. Com a cooperação de vários servos, ele pode obter rotação completa para cima, para baixo, para a esquerda e para a direita. Ao controlá-lo, você não precisa conhecer a complicada estrutura de engrenagens interna. Você só precisa entender que ele depende de sinais PWM – o tipo de pulsos elétricos que mudam constantemente de largura. Com larguras diferentes, o mecanismo de direção se moverá para posições diferentes.

Alguns amigos podem perguntar: então por que ele não se move quando conecto diretamente a alimentação ao servo? É como uma pessoa que só come mas não trabalha. Você tem que dar instruções. A placa de controle é como um comandante, dizendo ao servo, enviando continuamente sinais de pulso de uma largura específica: "Ei, você deveria girar 30 graus!" Desta forma, o gimbal pode apontar com precisão para o alvo de acordo com as suas necessidades.

Qual hardware é necessário para controlar

Se você quiser brincar com o servo gimbal, você deve ter essas coisas em mãos. A coisa mais básica é o próprio servo. Os modelos comuns incluem SG90 e estes. Servos pequenos são usados ​​para gimbals pequenos, e servos de metal com alto torque são necessários para cargas grandes. Então você precisa de um controlador. Placas de desenvolvimento como ESP32 são a primeira escolha para começar. Eles são como o cérebro do gimbal, responsável por emitir instruções de controle.

Além disso, você também deve preparar uma fonte de alimentação estável. Muitas pessoas tendem a ignorar esse ponto e pensam que basta conectar a bateria. Como resultado, o servo irá tremer ou parar de responder assim que for ligado. Na verdade, a corrente quando o servo é iniciado é muito grande, especialmente quando vários servos trabalham juntos, a fonte de alimentação insuficiente fará com que o sistema reinicie. Portanto, é melhor usar uma bateria dedicada de 5 V ou 7,4 V para garantir que a saída de corrente seja forte o suficiente.

Como fazer o gimbal se mover

A maneira mais direta de controlar o servo gimbal é usar código. Por exemplo, você só precisa chamar a biblioteca Servo integrada e duas ou três linhas de código podem fazer um servo girar. Por exemplo, se você escrever ".write(90)", o servo girará para a posição de 90 graus. Se você quiser que ele se mova continuamente, adicione um loop e aumente-o lentamente de 0 graus a 180 graus, e o gimbal será capaz de digitalizar suavemente para cima e para baixo.

Se você não quiser escrever código, existem controladores prontos no mercado. Alguns controles remotos possuem joysticks, que podem ser controlados diretamente conectando-os; outros possuem módulos Bluetooth ou Wi-Fi que podem ser controlados por meio de aplicativos móveis. Por exemplo, ao depurar uma câmera, você pode empurrar o joystick com a mão e o gimbal se moverá de acordo. Este método é muito intuitivo e adequado para verificar ideias rapidamente, sem a necessidade de se aprofundar em como escrever o código subjacente.

Como implementar o rastreamento automático

O controle manual por si só não é divertido o suficiente? Então podemos tentar deixá-lo rastrear automaticamente. Isso requer a adição de sensores, como o uso de uma câmera com reconhecimento de imagem. Quando um rosto ou objeto específico é detectado, o programa calcula automaticamente o ângulo do objeto em relação ao centro da tela e, em seguida, envia instruções ao servo para girá-lo. Isso equivale a colocar os olhos no gimbal para que ele possa olhar para o alvo e correr.

Implementar essa funcionalidade é um pouco mais desafiador, mas existem muitos módulos prontos. Você pode usar ESP32-CAM ou ESP32-CAM. Esses módulos integram câmeras e processadores e possuem exemplos de algoritmos de rastreamento prontos. Basta fixar o servo gimbal na base e escrever uma lógica: se o alvo estiver à esquerda, vire um pouco para a esquerda; se correr para a direita, persiga para a direita. Ao depurar os parâmetros PID mais algumas vezes, você pode fazer com que ele siga de forma constante e rápida.

Onde é que as coisas podem correr mal?

No controle real, existem várias armadilhas nas quais os novatos podem facilmente pisar. O primeiro é o tremor do servo, que geralmente é causado por fonte de alimentação instável ou mau contato do fio de controle. Você pode tentar usar um fio DuPont mais grosso ou adicionar um capacitor grande em ambas as extremidades da fonte de alimentação, o que muitas vezes pode resolver o problema. A segunda é que o ângulo é impreciso. Isso ocorre porque diferentes modelos de servos têm faixas de resposta ligeiramente diferentes à largura do pulso. Basta calibrar um pouco o valor de ajuste fino no código.

Outro problema comum é controlar a latência. Se você controlá-lo remotamente via Wi-Fi, a latência da rede fará com que o gimbal se mova meio batimento mais devagar. A solução é usar conexões com fio tanto quanto possível ou otimizar o código para reduzir funções de atraso desnecessárias. Além disso, preste atenção na carga do servo e não deixe que ele mantenha o ângulo extremo o tempo todo. É fácil queimar o motor com o tempo. Definir um limite de ângulo tornará mais durável.

Onde encontrar mais recursos

Se você quiser saber mais sobre o controle do servo gimbal, agora existe uma grande variedade de informações online. Você pode pesquisar diretamente por "tutorial de servo gimbal". Existem muitos vídeos passo a passo em Bilibili.com e você pode começar seguindo-os. Algumas comunidades de hardware de código aberto, como o site oficial da , também possuem diagramas de fiação detalhados e códigos de amostra, que podem ser usados ​​diretamente por download.

Além disso, muitos fabricantes fornecerão suporte técnico próprio. Por exemplo, se você comprar um kit de gimbal, poderá verificar o endereço do site oficial no manual. Muitos deles possuem aplicativos de suporte e documentos de desenvolvimento. Se quiser personalizar funções mais avançadas, você pode pesquisar por "pan tilt" na Internet. Existem muitas bibliotecas de códigos compartilhadas por especialistas, que vão desde controle básico até rastreamento facial. A referência direta pode evitar muitos problemas.

Falando nisso, você já tem uma ideia clara sobre o controle do servo gimbal? Então, quero fazer uma pergunta: em seu próximo projeto inovador, para que tipo de funções interessantes você planeja usar este gimbal? Bem-vindo a compartilhar suas idéias na área de comentários. Se você acha que este artigo é útil para você, não se esqueça de curtir e apoiar!