El video que explica el principio de funcionamiento del mecanismo de dirección servo es una visita obligada para la selección de hogares inteligentes robóticos.

¿También estás confundido al mirar las palabras "servo servo"al elegir unservo¿Para tu proyecto de robótica, hogar inteligente o equipamiento industrial? Hay mucha información en Internet, pero o es demasiado profunda y está llena de fórmulas, o simplemente es publicidad de artículos blandos. Después de leerlo, todavía no sé cómo elegirlo y cómo usarlo. No se preocupe, hoy usaremos la lengua vernácula más comprensible, junto con las ideas de "explicación en video" que he preparado cuidadosamente para usted, para desglosar el mecanismo de dirección servo y explicarlo claramente, asegurándonos de que pueda comenzar después de escucharlo.

¿Qué es exactamente un servo?

En pocas palabras, un mecanismo de dirección es un motor "obediente". Un motor normal girará cuando lo encienda y se detendrá cuando se apague la alimentación. No puedes controlar cuánto gira. Pero el servoservo es diferente. Si le dice "girar a 45 grados", girará honestamente a 45 grados y luego se detendrá de manera constante, con un error muy pequeño. Puedes considerarlo como un pequeño protector giratorio muy preciso, específicamente responsable de ejecutar el comando "girar al ángulo especificado".

En realidad, tiene tres piezas en su interior: un motor de CC, un conjunto de engranajes reductores (utilizados para amplificar el par) y una placa de circuito de control. El secreto central es un potenciómetro (es decir, una resistencia variable) en su interior. Esta resistencia puede detectar la posición actual en tiempo real y luego enviarla al tablero de control, formando un circuito cerrado. Ésta es la razón fundamental por la que puede acertar dondequiera que apunte.

¿Cómo funciona el servoservo?

Puede imaginar el proceso de trabajo del servo como un ciclo de "escuchar comandos, ejecutar e informar resultados". El chip de control (como el que usas) enviará una señal eléctrica al servo. Esta señal se envía cada 20 milisegundos y contiene un pulso de diferentes anchos. El término técnico es onda PWM. El ancho de este pulso determina el ángulo objetivo al que girará el servo.

Por ejemplo, un ancho de pulso de 1 milisegundo representa 0 grados, 1,5 milisegundos representa 90 grados y 2 milisegundos representan 180 grados. Después de que el circuito dentro del mecanismo de dirección reciba esta señal, la comparará con la señal de retroalimentación de su posición actual. Si el ángulo objetivo es mayor que el actual, hace que el motor gire hacia adelante; si es más pequeño, gira en sentido inverso; si es el mismo, frena inmediatamente y permanece parado. Todo el proceso se basa en este control de circuito cerrado de "observar y hacer" para lograr un posicionamiento preciso.

Cómo entender los parámetros y la selección de servos.

Al observar el "par", la "velocidad" y el "voltaje" en los parámetros del servo, ¿está un poco confundido? En realidad no es difícil. El par determina cuántas cosas puede impulsar su servo. La unidad suele ser kg·cm, lo que significa cuántos kilogramos de peso se pueden levantar a 1 cm del eje del motor. Por ejemplo, si desea impulsar un brazo robótico pesado, debe elegir un servo de engranaje metálico de alto par.

La velocidad de rotación determina qué tan rápido se mueve, generalmente expresada en "segundos/60 grados", como 0,12 segundos/60 grados, lo que significa que se necesitan 0,12 segundos para girar 60 grados. El voltaje es más crítico. Los servos comunes incluyen 4,8 V, 6,0 V, 7,4 V, etc. Cuanto mayor sea el voltaje, mayor será el par y la velocidad. Pero la premisa es que su suministro de energía debe mantenerse al día. No conecte un servo pequeño a un voltaje grande y lo queme.

Cómo usar un código simple para controlar la rotación del servo

Ponerlo en movimiento es realmente más fácil de lo que piensas. Hoy en día, todos los tableros de control convencionales, por ejemplo, tienen bibliotecas de servocontrol incorporadas, lo que se puede hacer escribiendo unas pocas líneas de código. Primero tienes que incluir un archivo de encabezado llamadoServo.h, luego cree un objeto servo y luego conéctelo a un pin.

En el código, solo necesitas usar.escribir(90);y el servo girará inmediatamente a la posición de 90 grados. Si desea una rotación más suave, puede usar un bucle for para aumentar lentamente el ángulo de 0 a 180 y luego disminuirlo lentamente. Este método de programación es muy intuitivo. No necesita preocuparse por los complejos cálculos de PWM que hay detrás. Simplemente dígale "dónde ir" y él hará el resto por sí solo.

¿Por qué a veces el servo vibra y se calienta?

La fluctuación puede ser molesta, caliente y aterradora, y generalmente se debe a un "suministro de energía insuficiente" o una "señal inestable". Imagine que un servo de alta potencia de repente requiere una gran corriente. Si su fuente de alimentación no puede proporcionarlo, el voltaje disminuirá instantáneamente, lo que provocará que el circuito de control se reinicie. El resultado es que el servo se contrae. La solución es cambiar a una fuente de alimentación regulada de alta corriente o conectar un condensador grande en paralelo a la línea de servoalimentación para amortiguarlo.

Otra causa común es el atasco mecánico. Si el mecanismo de conexión impulsado por el servo no es suave o está atascado por algo, empujará con fuerza hacia el ángulo objetivo, la corriente aumentará bruscamente y el calor, naturalmente, se volverá grave. Entonces, cuando encuentre fluctuaciones y calor, no sospeche inmediatamente que el servo está roto. Verificar las líneas de alimentación y la estructura mecánica. El problema suele radicar en estos lugares.

Cómo construir tu propio videotutorial de servo

Lo que he aprendido sobre el papel es, en última instancia, superficial y sé que tengo que hacerlo en detalle. Te sugiero que empieces hoy y prepares un servo pequeño de 9 g, una placa y algunos cables DuPont. Puedes hacer un vídeo de tu proceso de operación y explicárselo a tus fans. El primer episodio hablará sobre cómo conectar los cables: ️ cable marrón (cable de tierra) a GND, ️ cable rojo (fuente de alimentación) a 5 V, ️ cable naranja (señal) al pin digital 9.

En el segundo episodio, puede demostrar el código, desde la rotación más lenta hasta la rotación más rápida, y usar video para grabar la imagen en tiempo real de la rotación del servo. Cuando registra la teoría, el cableado, el código y las acciones reales en una breve colección de videos, esta es su propia "Colección de explicaciones en video de los principios de funcionamiento de los servoservos". Créame, tomar una foto será más efectivo que simplemente leer cien artículos.

Al ver esto, ¿ya estás ansioso por probarlo? Entonces aquí está la pregunta: ¿Qué función interesante le gustaría lograr con un servo en su próximo proyecto creativo? ¿Es un nido para gatos que abre la puerta automáticamente o un robot que puede verter agua? Bienvenido a dejar tu opinión en el área de comentarios, hablemos de ello juntos y, por cierto, dale me gusta y compártelo para que más amigos interesados ​​puedan verlo.