Ilustración del principio de control del mecanismo de dirección. La señal PWM le indica al mecanismo de dirección que apunte hacia dónde golpear.

Entenderel principio de control de laservopara que su producto se mueva más obedientemente

Muchos amigos se encontrarán con un dolor de cabeza al fabricar robots, coches inteligentes o modelos de aviones: ¿Cómo puede girar el motor hasta el ángulo preciso que quiero? Los motores normales siguen girando o no giran. Se siente más difícil conseguir el mecanismo de dirección (es decir, elservomotor) para detenerse en una posición determinada con precisión. De hecho, detrás de esto estáEl principio de control del mecanismo de dirección.en el trabajo. En pocas palabras, el mecanismo de dirección es una "pequeña articulación" que puede escuchar sus palabras y acertar donde usted indica. Al comprender su temperamento, puede hacer que el producto realice varios movimientos suaves y precisos.

¿Cómo funciona elservoentender el habla humana?

La razón por la cual el servo puede entender sus instrucciones depende de una señal llamada PWM (Modulación de ancho de pulso). Puedes pensar en esta señal mientras envías código Morse al servo. Esta señal es una serie de pulsos de nivel alto y bajo, y la clave del "código" radica en la duración del nivel alto, que llamamos "ancho de pulso".

Diferentes anchos de impulso corresponden a diferentes ángulos de rotación del mecanismo de dirección. Normalmente, en una señal con un período de 20 milisegundos, un nivel alto de 1 milisegundo hará que el servo gire hacia el extremo izquierdo, 1,5 milisegundos hacia el medio y 2 milisegundos hacia el extremo derecho. Después de que la placa de circuito dentro del mecanismo de dirección reciba esta señal de ancho de pulso, la comparará con su posición actual y luego hará girar el motor hasta que los dos sean consistentes.

¿Por qué el volante sabe hacia dónde girar?

Quizás tengas curiosidad, ¿cómo sabe el servo dónde está ahora? Esto se debe a un componente central en su interior: el potenciómetro, también llamado resistencia variable. Este potenciómetro está conectado al eje de salida del servo. Dondequiera que gire el eje, cambia el valor de resistencia del potenciómetro.

Esto es como un "sensor de posición". El circuito dentro del servo siempre detectará este valor de resistencia para captar el ángulo actual del brazo del servo en tiempo real. Luego, comparará la señal del ángulo objetivo que envió con el ángulo real. Si se encuentra una desviación, inmediatamente accionará el motor para realizar correcciones hasta que el ángulo objetivo y el ángulo real coincidan perfectamente. Este método de control de circuito cerrado es el secreto de la capacidad del mecanismo de dirección para lograr un posicionamiento preciso.

Cómo empezar rápidamente y activar el timón

Si desea activar el timón, los pasos en realidad no son complicados. Sígueme y hazlo. Primero, necesita una placa de control que pueda generar señales PWM, como STM32 o Raspberry Pi. Conecte los tres cables del servo: el cable marrón o negro está conectado al polo negativo de la fuente de alimentación (GND), el cable rojo está conectado al polo positivo de la fuente de alimentación (generalmente 5V o 6V) y el cable amarillo o blanco restante está conectado al pin de salida de señal PWM del tablero de control.

️Paso uno: Descarga e instala el software de programación de tu panel de control.

️Paso 2: busque una biblioteca de servocontrol lista para usar, como la biblioteca "Servo.h", que puede ahorrarle la molestia de escribir código subyacente.

️Paso 3: Escribe algunas líneas de código simple, como ".write(90);", que le ordena a tu servo que gire a la posición de 90 grados.

Cargue el programa y verá que el servo gira con un movimiento de "silbido".

¿Qué significan esos parámetros al elegir un servo?

Cuando empiezas a elegir un servo, ¿te sientes un poco confundido cuando ves un montón de parámetros como par, velocidad y ángulo? No te preocupes, te lo traduciré. El par determina qué tan poderoso es el servo. La unidad suele ser kilogramo·cm (kg·cm), lo que significa cuánto peso puede tirar el brazo del servo a 1 cm del centro del eje de rotación. Si quieres utilizarlo como pata de robot, debes elegir una con un par mayor.

El parámetro de velocidad generalmente se refiere a cuántos segundos le toma al servo girar 60 grados (por ejemplo, 0,12 segundos/60 grados). Cuanto menor sea el valor, más rápida y sensible será la acción. En cuanto al ángulo, hay dos comunes en el mercado: uno es un servo estándar que solo puede girar 180 grados y el otro es un servo de 360 ​​grados que puede girar continuamente. Este último se parece más a un motor normal en términos de método de control.

Cómo solucionar el molesto problema de la vibración del servo

Al depurar un producto, lo que más temo es que el servo tiemble inexplicablemente, como un paciente de Parkinson. Generalmente hay varias razones para esto. El más común es el suministro de energía insuficiente. Así como le temblarán las manos cuando trabaje con el estómago vacío, el servo también temblará si la corriente no puede mantener el ritmo. En este momento, cambiar a una fuente de alimentación con mayor capacidad de salida de corriente o agregar un condensador grande puede resolver el problema.

Otra posibilidad es que la señal de control en sí sea inestable y tenga interferencias. En este momento, puede verificar su cableado e intentar mantener las líneas de señal alejadas de líneas eléctricas de alta corriente para evitar interferencias. Si el ángulo cambia rápidamente en el código, también puede causar inestabilidad. Agregar un pequeño retraso para permitir que el servo tenga tiempo de reaccionar generalmente puede mejorar este problema.

¿Puede el servo hacer algo más además de girar el ángulo?

¡Por supuesto! No creas que el servo es sólo un simple controlador de ángulo, puede realizar nuevos trucos en muchos lugares. Por ejemplo, puedes transformarlo en un "cabrestante" y utilizar el servo que gira continuamente para retraer y retraer la cuerda para fabricar algunos dispositivos de elevación. Con algunos mecanismos de articulación, el movimiento lineal del mecanismo de dirección también se puede convertir en un movimiento curvo complejo.

Incluso en algunas aplicaciones más avanzadas, puedes utilizar la señal de retroalimentación del servo para leer su posición actual en tiempo real. De esta manera, su producto no sólo puede mover el timón, sino también "percibir" cambios en su posición desde el mundo exterior, realizando así algunas funciones interactivas. Por ejemplo, si haces un brazo robótico, cuando lo mueves con las manos, puede registrar tus movimientos y luego reproducirlos, lo cual es muy interesante.

Después de leer esto, ¿se siente más seguro acerca del control del mecanismo de dirección? En su último proyecto, ¿qué función interesante planea lograr con el servo? Bienvenido a compartir tu creatividad en el área de comentarios, ¡comunicémonos juntos! Si encuentra útil el artículo, no olvide darle me gusta y compartirlo con más amigos que lo necesiten.