El control de servos y cardán en realidad no es difícil de dominar. Los principiantes pueden comenzar fácilmente con estos métodos.

¿Alguna vez te has encontrado con esta situación: compraste un juego deservoGimbals y los instalé con gran interés, pero te enfrentaste a un montón de interfaces y códigos y no sabías por dónde empezar. No te preocupes, hoy hablaremos de "cómo controlar elservocardán". Utilizaré la forma más popular para desglosar la lógica de control aparentemente complicada y explicártela. Te garantizo que encontrarás la manera después de leerla.

¿Cuál es el principio del cardán del mecanismo de dirección?

En pocas palabras, el núcleo de unaservoEl cardán es uno o más servos más un soporte para fijar la cámara. Si le das una señal, girará en un ángulo fijo. Con la cooperación de múltiples servos, puede lograr una rotación completa hacia arriba, abajo, izquierda y derecha. Al controlarlo, no es necesario conocer la complicada estructura de engranajes que contiene. Sólo hay que entender que se basa en señales PWM, el tipo de impulsos eléctricos que cambian constantemente de ancho. Con diferentes anchos, el mecanismo de dirección se moverá a diferentes posiciones.

Algunos amigos pueden preguntar, entonces ¿por qué no se mueve cuando conecto directamente la alimentación al servo? Esto es como una persona que sólo come pero no trabaja. Tienes que darle instrucciones. El tablero de control es como un comandante, que le dice al servo enviando continuamente señales de pulso de un ancho específico: "¡Oye, deberías girar 30 grados!" De esta manera, el cardán puede apuntar con precisión al objetivo según sus necesidades.

¿Qué hardware se necesita para controlar?

Si quieres jugar con el servo cardán, debes tener estas cosas a mano. Lo más básico es el propio servo. Los modelos comunes incluyen SG90 y estos. Se utilizan servos pequeños para cardanes pequeños y se necesitan servos metálicos con un par elevado para cargas grandes. Entonces necesitas un controlador. Las placas de desarrollo como ESP32 son la primera opción para empezar. Son como el cerebro del cardán, responsables de emitir instrucciones de control.

Además de estos, también debes preparar una fuente de alimentación estable. Mucha gente tiende a ignorar este punto y piensa que basta con enchufar una batería. Como resultado, el servo temblará o dejará de responder tan pronto como se encienda. De hecho, la corriente cuando se inicia el servo es muy grande, especialmente cuando varios servos trabajan juntos, una fuente de alimentación insuficiente hará que el sistema se reinicie. Por lo tanto, es mejor utilizar una batería dedicada de 5 V o 7,4 V para garantizar que la salida de corriente sea lo suficientemente potente.

Cómo hacer que el cardán se mueva

La forma más directa de controlar el servo cardán es utilizar código. Por ejemplo, solo necesita llamar a la biblioteca Servo incorporada, y dos o tres líneas de código pueden hacer que un servo gire. Por ejemplo, si escribe ".write(90)", el servo girará a la posición de 90 grados. Si desea que se mueva continuamente, agregue un bucle y auméntelo lentamente de 0 grados a 180 grados, y el cardán podrá escanear suavemente hacia arriba y hacia abajo.

Si no desea escribir código, existen controladores ya preparados en el mercado. Algunos controles remotos tienen joysticks, que se pueden controlar directamente enchufándolos; otros tienen módulos Bluetooth o Wi-Fi que se pueden controlar mediante aplicaciones móviles. Por ejemplo, cuando estás depurando una cámara, puedes empujar el joystick con la mano y el cardán se moverá en consecuencia. Este método es muy intuitivo y adecuado para verificar ideas rápidamente sin tener que profundizar en cómo escribir el código subyacente.

Cómo implementar el seguimiento automático

¿El control manual por sí solo no es suficientemente divertido? Luego podemos intentar dejar que realice un seguimiento automático. Esto requiere agregar sensores, como usar una cámara con reconocimiento de imágenes. Cuando se detecta una cara o un objeto específico, el programa calcula automáticamente el ángulo del objeto lejos del centro de la pantalla y luego envía instrucciones al servo para girarlo. Esto equivale a poner ojos en el cardán para que pueda mirar al objetivo y correr.

Implementar esta funcionalidad es un poco más desafiante, pero hay muchos módulos ya preparados. Puedes usar ESP32-CAM o ESP32-CAM. Estos módulos integran cámaras y procesadores y tienen ejemplos de algoritmos de seguimiento listos para usar. Sólo necesitas fijar el servo cardán en la base y escribir una lógica: si el objetivo está a la izquierda, gira un poco hacia la izquierda; si corre hacia la derecha, persíguelo hacia la derecha. Al depurar los parámetros PID unas cuantas veces más, puede hacer que se sigan de manera constante y rápida.

¿Dónde es probable que las cosas salgan mal?

En el control real, existen varios obstáculos que los principiantes pueden superar fácilmente. El primero es la vibración del servo, que generalmente es causada por una fuente de alimentación inestable o un mal contacto del cable de control. Puedes intentar usar un cable DuPont más grueso o agregar un capacitor grande a ambos extremos de la fuente de alimentación, lo que a menudo puede resolver el problema. La segunda es que el ángulo es inexacto. Esto se debe a que diferentes modelos de servos tienen rangos de respuesta ligeramente diferentes al ancho de pulso. Simplemente calibre un poco el valor de ajuste fino en el código.

Otro problema común es el control de la latencia. Si lo controlas de forma remota a través de Wi-Fi, la latencia de la red hará que el cardán se mueva medio latido más lento. La solución es utilizar conexiones por cable tanto como sea posible u optimizar el código para reducir funciones de retraso innecesarias. Además, preste atención a la carga del servo y no permita que mantenga el ángulo extremo todo el tiempo. Es fácil quemar el motor con el tiempo. Establecer un límite de ángulo lo hará más duradero.

Dónde encontrar más recursos

Si desea obtener más información sobre el control del servo cardán, ahora hay una gran cantidad de información en línea. Puede buscar directamente "tutorial de servo cardán". Hay muchos vídeos paso a paso en Bilibili.com y puedes empezar siguiéndolos. Algunas comunidades de hardware de código abierto, como el sitio web oficial de, también tienen diagramas de cableado detallados y códigos de muestra, que se pueden usar directamente descargándolos.

Además, muchos fabricantes proporcionarán su propio soporte técnico. Por ejemplo, si compra un kit de cardán, puede consultar la dirección del sitio web oficial en el manual. Muchos de ellos tienen aplicaciones de respaldo y documentos de desarrollo. Si desea personalizar funciones más avanzadas, puede buscar "pan-tilt" en Internet. Hay muchas bibliotecas de códigos compartidas por expertos, que van desde el control básico hasta el seguimiento facial. La referencia directa puede ahorrar muchos problemas.

Hablando de eso, ¿tienes ya una idea clara sobre el control del servo cardán? Entonces quiero hacerte una pregunta: en tu próximo proyecto innovador, ¿para qué tipo de funciones interesantes planeas usar este cardán? Bienvenido a compartir sus pensamientos en el área de comentarios. Si crees que este artículo te resulta útil, ¡no olvides darle me gusta y apoyarlo!