¿Cómo controlar la rotación del servo cardán? Solo unos pocos pasos simples para hacer que el servo del cardán gire según las indicaciones.

Creo que muchos amigos se han encontrado con este problema al jugar con robots o aparatos de bricolaje: elservoFue comprado y conectado a la corriente, pero simplemente no se movía, o sólo giraba estúpidamente en una dirección. Quieres que se mueva con flexibilidad como el cuello humano y que impulse una cámara o un pequeño puntero láser para que acierte donde quieras, pero no sabes por dónde empezar. No te preocupes, en realidad hacer elservoGimbal obediente no es tan complicado como crees. Hoy hablemos de cómo controlar la rotación de este.servocardán.

El núcleo de la rotación del cardán es el servo.

Para decirlo sin rodeos, un cardán de dos ejes puede moverse hacia arriba, abajo, izquierda y derecha, dependiendo de dos servos para realizar sus respectivas funciones. Un tubo está en dirección horizontal, que es lo que a menudo llamamos rotación izquierda y derecha, y el término es "rumbo" o "traslación"; el otro tubo está en dirección vertical, es decir, cuando levantas y bajas la cabeza, el término es "inclinación". Primero debes arreglar los dos servos y construir la estructura mecánica del cardán para que puedan ser responsables de una dirección sin interferir entre sí. Esto es como un cuello humano. Tiene que poder girar la cabeza hacia la izquierda y hacia la derecha y asentir. También depende de diferentes grupos de músculos. Por lo tanto, el primer paso para controlar la rotación es determinar primero en qué dirección desea que se mueva el cardán, que corresponde a qué servo está funcionando.

¿Cómo se ve una señal de control?

Muchos principiantes se confunden cuando ven las palabras "señal de control" y "PWM" y sienten que están muy avanzados. De hecho, es muy sencillo. Puedes considerarlo como enviar un "comando de tiempo" al servo. La posición del eje del mecanismo de dirección no está determinada por la tensión, sino por un impulso de alto nivel que dura unos pocos milisegundos. Generalmente, este pulso varía entre 1 milisegundo y 2 milisegundos. Envíe un pulso de 1 milisegundo y el servo girará hacia el extremo izquierdo; envíe un pulso de 1,5 milisegundos y girará hacia el medio; envíe un pulso de 2 milisegundos y girará hacia el extremo derecho. Para que el cardán gire continuamente, depende de su tablero de control principal (como STM32) enviar continuamente este pulso 50 veces por segundo, y el ancho del pulso cambia ligeramente cada vez.

Escribir código es fácil

Dado que el principio es enviar pulsos, es muy intuitivo implementarlo en código. En dicha plataforma, puede utilizar directamente la "biblioteca del servidor" ya preparada sin tener que calcular el tiempo usted mismo. Por ejemplo, si escribes.escribir(90), generará automáticamente un pulso que puede girar el servo a la posición de 90 grados. ¿Quieres que el cardán se mueva lentamente en un círculo de izquierda a derecha? Escribe un bucle for para aumentar lentamente el ángulo de 0 a 180, con un pequeño retraso en el medio, y el cardán girará suavemente. Para aquellos que son nuevos en las aplicaciones de mecanismos de dirección, esta es definitivamente la forma más rápida de comenzar. No es necesario que entiendas cómo la capa inferior genera pulsos, solo necesitas decirle al servo "a qué ángulo ir".

Comience directamente con la perilla del potenciómetro

Si quieres sentirte más intuitivo acerca de "golpear donde apuntas", sería una experiencia muy interesante usar un potenciómetro (ese tipo de perilla giratoria) para controlar directamente el cardán. Puede conectar el potenciómetro al pin de entrada analógica del microcontrolador. El programa leerá continuamente la posición actual de la perilla (como un valor de 0 a 1023) y luego "mapeará" este valor proporcionalmente al valor de ángulo requerido por el servo (como 0 a 180). Cuando giras lentamente el potenciómetro con la mano, el servo del cardán girará sincrónicamente, como si estuviera conectado por una biela invisible. Esta sensación de retroalimentación de control en tiempo real le brindará una comprensión más profunda del "control".

Jugabilidad más avanzada más sensor de actitud

Por supuesto, el control manual por sí solo no es suficiente. Si desea que el cardán se mantenga nivelado o rastree automáticamente un objetivo, debe utilizar un sensor de actitud, por ejemplo. Puede instalar el sensor en el cardán y detectará si el cardán está actualmente inclinado en tiempo real. Una vez que hay una fuerza externa que lo torce, el programa leerá inmediatamente los datos de desviación, los calculará rápidamente mediante el algoritmo PID y luego enviará inmediatamente una instrucción de corrección de ángulo al mecanismo de dirección. Todo el proceso se completa en milisegundos, dándote la sensación de que no importa cómo agites la base, la cámara del cardán siempre permanecerá inmóvil, tan estable como una montaña. Esta tecnología de estabilización automática de imagen se utiliza ampliamente en fotografía aérea y estabilizadores portátiles.

Fuente de alimentación insuficiente, todo es en vano.

Debo recordarles un escollo en el que es especialmente fácil caer: el problema del suministro eléctrico. Cuando se inicia y carga el servo, la corriente instantánea será muy grande. Si utiliza una fuente de alimentación USB de microcontrolador normal para accionarlo, el voltaje se reducirá instantáneamente, lo que provocará que el microcontrolador se reinicie o que el servo se contraiga o vibre directamente. Por tanto, no escatimes en tu suministro eléctrico. Lo mejor es preparar una batería externa o un módulo estabilizador de voltaje para el servo con suficiente capacidad de salida de corriente y conectar los cables de tierra del microcontrolador y el servo juntos. Sólo de esta manera todo el sistema podrá funcionar de manera estable y se podrán utilizar todos los códigos y la lógica de control anteriores.

Después de ver esto, ¿tienes una mejor idea de cómo controlar la rotación del servo y el cardán? Desde simplemente enviar pulsos hasta usar código para lograr el control del ángulo y agregar estabilización automática del sensor, cada paso puede acercarlo un paso más a su producto creativo. ¿Quieres probarlo ahora mismo e instalar un cuello flexible en tu cámara o dispositivo? Si tiene algún problema al seleccionar un servo o diseñar una estructura, también puede visitar algunos foros de robots profesionales o sitios web oficiales de la empresa, donde encontrará soluciones listas para usar y productos maduros como referencia. Después de hablar tanto, de repente sentí curiosidad: ¿para qué proyectos interesantes quieres usar este servo cardán? ¡Compártelo en el área de comentarios, dale me gusta y deja que más amigos prácticos vean tus ideas!