¿Por qué el mecanismo de dirección es tan preciso? Debido a que el motor tiene un dispositivo de retroalimentación, informa la posición en tiempo real.

Cuando nos involucramos en la innovación de productos, especialmente cuando se trata de cosas como robots, casas inteligentes o modelos de aviones,servoDefinitivamente no nos son ajenos. ¿Pero alguna vez has pensado por qué este pequeñoservo¿Es tan obediente que nunca alcanza los 31 grados cuando se gira 30 grados? De hecho, el secreto está escondido en su vientre.El motor del mecanismo de dirección tendrá una"pequeña cola", que es un dispositivo de retroalimentación. Sin ello, elservoSería un tonto el que sólo sabe dar la vuelta.

¿Por qué el motor del mecanismo de dirección tiene un dispositivo de retroalimentación?

Para decirlo sin rodeos, se trata de un problema de control de circuito cerrado. Imagínese si le pidieran que caminara del punto A al punto B con los ojos cerrados. ¿Te resultaría fácil extraviarte? Lo mismo ocurre con el mecanismo de dirección. Si no hay retroalimentación, sólo sabe "encender y encender", pero no tiene idea de adónde acudir. El dispositivo de retroalimentación es como poner un par de ojos en el mecanismo de dirección y decirle en tiempo real: "¡Oye, amigo, has llegado a la posición, detente rápido!"

Específicamente, cuando envía un comando de 90 grados al servo, el circuito de control energizará el motor y lo dejará girar. En este momento, el dispositivo de retroalimentación comienza a funcionar. Supervisa de cerca la posición real del eje del motor y transmite continuamente la información de posición al circuito de control. Una vez que el circuito de control compara y encuentra "Oh, aún no son 90 grados", continuará dejando que el motor gire; una vez que encuentre "exactamente 90 grados", inmediatamente cortará la energía y dejará que el motor se detenga con precisión. Simplemente avance y retroceda así para garantizar la precisión de cada movimiento.

¿Cómo funciona el dispositivo de retroalimentación del motor del mecanismo de dirección?

El dispositivo de retroalimentación más común es un pequeño componente llamado "potenciómetro". Puedes considerarlo como una resistencia variable controlada por el ángulo de rotación. Cuando el servo gira, hará que la perilla del potenciómetro gire al mismo tiempo. Gire a diferentes ángulos, el valor de resistencia del potenciómetro es diferente y el voltaje generado también es diferente. El chip de control del mecanismo de dirección puede inferir el ángulo actual leyendo este valor de voltaje. Al igual que el interruptor de perilla de nuestra casa, la luz será más brillante dondequiera que se gire. El principio es algo similar.

Por supuesto, la tecnología también está avanzando y ahora algunos servos digitales de alta gama están comenzando a utilizar codificadores magnéticos para retroalimentación. Éste es mucho más avanzado. Determina el ángulo detectando cambios en el campo magnético. No hay contacto físico, por lo que apenas se desgasta. Su precisión y vida útil son superiores a las de los potenciómetros tradicionales. Sin embargo, la mayoría de los servos rentables que tenemos actualmente a nuestra disposición todavía utilizan potenciómetros pequeños, fiables y económicos.

¿Qué pasará si se interrumpe la retroalimentación del motor del mecanismo de dirección?

Si hay algún problema con el dispositivo de retroalimentación, el mecanismo de dirección inmediatamente se volverá "loco". Los síntomas más típicos son temblores, zumbidos y balanceo hacia adelante y hacia atrás como un péndulo, pero sin poder detenerse en una posición fija. Esto se debe a que el circuito de control no puede recibir una señal de posición correcta y estable. Cree que no ha llegado al lugar, por lo que energiza desesperadamente el motor. Como resultado, el motor gira, la señal de retroalimentación cambia nuevamente y el circuito le ordena que gire hacia atrás, por lo que se mueve hacia adelante y hacia atrás cerca de la posición objetivo hasta que se quema o se pierde energía.

Además, el servo se debilita o el rango de movimiento se vuelve extraño. Por ejemplo, si le pide que gire 90 grados, es posible que gire débilmente hasta 45 grados y luego se detenga. Todo esto se debe a que la señal proporcionada por el dispositivo de retroalimentación es inexacta y el circuito de control está engañado y emite juicios erróneos. Cuando te encuentres con esta situación, no lo deseches rápidamente. Primero puede verificar si hay algún problema con el potenciómetro de retroalimentación. A veces los contactos de su interior están sucios o desgastados.

Cómo elegir el tipo de retroalimentación del motor del mecanismo de dirección

Para la mayoría de nosotros, jugadores y desarrolladores de productos, las opciones más comunes son los servos analógicos y los servos digitales. Los servos analógicos básicamente utilizan retroalimentación de potenciómetro tradicional. La tecnología es madura y el precio es barato. Es totalmente suficiente para modelos y robots pequeños donde los requisitos no son demasiado extremos. Si se rompe, no tienes que preocuparte por reemplazarlo.

Si su proyecto tiene mayores requisitos de precisión, velocidad de respuesta y fuerza de sujeción, como ser utilizado en articulaciones de brazos robóticos o en lugares que necesitan soportar fuerzas externas durante mucho tiempo, entonces los servos digitales con retroalimentación de codificador magnético serán una mejor opción. Aunque es más caro, responde más rápido, tiene un posicionamiento más preciso y, como no sufre desgaste físico, tiene una vida útil mucho más larga, lo que lo hace más seguro en aplicaciones críticas. En una palabra, depende de su presupuesto y necesidades de rendimiento.

¿Se puede reemplazar el potenciómetro del motor del mecanismo de dirección?

Por supuesto, a muchos entusiastas de la electrónica les gusta hacer esto. Esta es la forma más económica de reparar servos viejos. Pero hay que tener algunas habilidades para soldar y desmontar. Primero, debe abrir con cuidado la carcasa del servo, recordando el orden de los engranajes internos, y luego usar una herramienta de succión de soldadura para succionar el estaño de los tres pines del potenciómetro viejo y retirarlo. A continuación, busque un potenciómetro del mismo modelo y suéldelo. Presta especial atención a este paso. La posición central (es decir, el ángulo inicial) del nuevo potenciómetro debe ser consistente con el original; de lo contrario, la posición central del servo se compensará.

Después de soldar, vuelva a colocar el engranaje como está y apriete los tornillos. Es fácil de decir, pero requiere paciencia para hacerlo, especialmente limpiando las pastillas y manteniendo el engranaje engranando correctamente. Si no confía en su mano de obra o el servo es muy barato, puede que le resulte más fácil comprar uno nuevo. Pero esta es de hecho una buena oportunidad para aprender la estructura interna del servo, y la sensación de logro al reparar uno es bastante alta.

¿Puede el servomotor girar sin retroalimentación?

Puede girar, pero no es un servo, sino un motorreductor de CC normal. Puedes energizar directamente los dos cables del motor y seguirá girando con la caja de cambios hasta que cortes la energía. De esta forma, pierdes completamente el control del ángulo y la posición, y sólo puedes controlar si gira o no. En algunas escenas que sólo requieren una rotación continua, como las ruedas de un coche, esto no supone ningún problema.

Pero volviendo a nuestro tema, una vez que necesite controlar con precisión la posición, por ejemplo, si desea que una cámara con cardán enfoque un objetivo determinado, o que un manipulador agarre algo con precisión, el motor sin retroalimentación quedará completamente ciego. No sabe dónde está, por lo que no puede seguir tus instrucciones para llegar al lugar correcto. Es como pedirte que conduzcas hasta un lugar extraño sin darte un mapa o señales de tráfico, por lo que sólo podrás conducir sin rumbo fijo. Por lo tanto, la razón por la que el mecanismo de dirección se llama mecanismo de dirección es por este dispositivo de retroalimentación.

¿Alguna vez has desmontado un mecanismo de dirección y has visto con tus propios ojos la "pequeña cola" que funciona silenciosamente? ¡Comparte tus experiencias en la sección de comentarios! Si encuentra útil el artículo, no olvide darle me gusta y compartirlo para que más amigos conozcan este pequeño conocimiento.