¿Cuál es la diferencia entre motores paso a paso y servos? Guía para principiantes sobre selección y prevención de errores

¿Alguna vez ha tenido problemas con los motores paso a paso yservo¿Qué pasa cuando se juega con un pequeño invento o se diseña un nuevo producto? Los dos pequeños se parecen bastante y ambos pueden hacer que las cosas se muevan, pero cuando llega el momento de elegir, sus cabezas son demasiado grandes. Si elige el incorrecto, la barra de progreso del proyecto se bloqueará directamente y el efecto no aparecerá. Hoy nos sentaremos y hablaremos sobre la diferencia entre motores paso a paso yservos, y cómo elegir a la "persona adecuada".

¿Cuál es la diferencia entre motor paso a paso y mecanismo de dirección?

Básicamente, ambos funcionan de manera diferente. El motor paso a paso es como un soldado obediente. Si le envías un pulso (comando), dará un paso adelante. El tamaño de este paso es fijo, lo que se denomina ángulo de paso. La cantidad de pulsos que envíe determinará cuántos pasos tomará. Depende completamente del número de pulsos para calcular si camina en la posición correcta y no mirará hacia atrás.

El mecanismo de dirección es como un hombre gordo y flexible con ojos. Además del motor, también dispone de circuitos de control y reductores. Le dices "gira a 90 grados" y mirará fijamente el sensor de posición interno y no se detendrá hasta que gire a 90 grados. Entonces, uno simplemente camina, mientras el otro observa para asegurarse de que todo esté en su lugar mientras camina.

¿Cuál tiene mayor precisión, el motor paso a paso o el mecanismo de dirección?

️ Esta pregunta necesita dos respuestas. La precisión del motor paso a paso depende del ángulo de cada paso de su rotación. Para un ángulo de paso de 1,8 grados común en el mercado, una revolución son 200 pasos. Al subdividir el controlador, cada paso se puede cortar con mayor precisión y la precisión teórica puede ser muy alta. Y su mayor ventaja es que no acumula errores. Si cometes un pequeño error esta vez, no volverás a cometer el mismo error la próxima vez.

️ La precisión de laservoDepende principalmente del potenciómetro y del chip de control interno. Los servos analógicos ordinarios tienen una zona muerta y el ángulo oscilará un poco cerca del valor objetivo. Un mejor servo digital tendrá mucha mayor precisión y velocidad de respuesta. Sin embargo, el servo generalmente sólo puede girar media vuelta o más de media vuelta. Si quieres que dé varias vueltas seguidas no funcionará.

Cómo controlar motores paso a paso y servos

1. Controlar motores paso a paso requiere un poco de paciencia. Generalmente necesita un controlador y luego usa un microcontrolador (por ejemplo) para enviar señales de pulso al controlador. Controle la frecuencia de los pulsos y el motor girará más rápido; controle el número total de pulsos y girará a la posición especificada. Suena complicado, pero hay muchas bibliotecas y tutoriales ya preparados en Internet. Una vez que lo superes, sentirás una sensación de logro.

2. El control del mecanismo de dirección es simplemente "tonto". Una vez conectadas las tres líneas, la línea de señal se conecta al puerto PWM. Usando la biblioteca Servo, escribe una línea.escribir.escribir(90);y girará a 90 grados con un "silbido". ¿Alguna vez te ha parecido esto demasiado conveniente? Precisamente por este sencillo método de control es tan popular en el campo de la robótica.

¿Dónde se utilizan los motores paso a paso y los servos?

Los motores paso a paso aparecen con mayor frecuencia en equipos de precisión que requieren "apuntar y golpear". Por ejemplo, la impresora 3D de su escritorio requiere un movimiento preciso de los ejes X, Y y Z para apilar los modelos capa por capa. También están el eje de alimentación de las máquinas herramienta CNC y el carrusel de envío de las máquinas expendedoras. Todos ellos son su campo de juego y la exigencia es ser preciso, aunque sea lento.

El mecanismo de dirección es la fuerza principal de las articulaciones de los robots y de las superficies de dirección de los modelos. Imagine que un robot puede girar la cabeza con flexibilidad y levantar y bajar los brazos, todo ello dependiendo del servo para ejercer fuerza sobre las articulaciones. También están los ascensores y timones de aviones de control remoto y los volantes de automóviles de control remoto, todos los cuales son servos que funcionan silenciosamente detrás de escena. Tiene una gran resistencia y un tamaño reducido, lo que lo hace muy adecuado para este tipo de trabajos de balanceo hacia adelante y hacia atrás.

¿Cuál tiene más probabilidades de romperse, el motor paso a paso o el mecanismo de dirección?

De hecho, siempre que se utilicen en el lugar adecuado, tienen una larga vida útil. El motor paso a paso en sí tiene una estructura simple y no tiene escobillas, por lo que es difícil romperlo durante el uso normal. El mayor temor es que la corriente impulsora no esté configurada correctamente, lo que provocará que se sobrecaliente y funcione. A medida que pasa el tiempo, el magnetismo se debilita y el poder se vuelve menor. Por tanto, es importante equiparlo con un controlador adecuado y prestar atención a la disipación de calor.

El eslabón débil de un servo suele ser el piñón y el sensor de posición interior. Los engranajes de los servos de engranajes de plástico baratos son propensos a colapsar cuando se los somete a impactos severos o sobrecargas. Después de un uso prolongado, el potenciómetro interior también se desgastará, lo que provocará una posición inexacta. Por lo tanto, en situaciones donde la fuerza es grande, se recomienda instalar directamente el servo de engranaje metálico. Además, no lo dejes reposar por mucho tiempo, ya que puede quemar fácilmente el motor.

Cómo elegir motores paso a paso y servos

Esta pregunta es la más práctica. Te enseñaré la forma más sencilla de juzgar: primero piensa claramente en tu patrón de ejercicio. Si su máquina necesita girar muchas veces de forma continua, como una función de giro/inclinación que puede monitorear 360 grados, o si desea que la cinta transportadora gire continuamente, no dude en elegir un motor paso a paso.

Si su movimiento es solo del punto A al punto B, como un perro robot levantando sus patas o una garra mecánica abriéndose y cerrándose, entonces el servo está hecho a su medida. Después de considerar el espacio y el presupuesto, los servos suelen ser de tamaño pequeño y de gran par, pero más caros al mismo nivel; El sistema de motor paso a paso puede ser económico en su conjunto, pero el tamaño y el peso serán mayores. Puede visitar los sitios web oficiales de algunas empresas especializadas en control de movimiento, como "Lesai" o "Buke", y consultar los casos de aplicación en las páginas de sus productos. Los parámetros y escenarios de aplicación son claros de un vistazo, lo que puede ayudarle a tomar una decisión más rápidamente.

En los proyectos en los que ha trabajado, ¿alguna vez ha experimentado "vuelcos" debido a una selección incorrecta del motor? ¡Ven al área de comentarios para hablar sobre tu historia, dale me gusta y compártela, para que más amigos puedan evitar los escollos que has pisado!