Enseñarle paso a paso cómo seleccionar y depurar el controlador del mecanismo de dirección servo. Lea este artículo.

¿Qué es lo más problemático de la innovación de productos? La idea es obviamente muy buena, pero el resultado es que elservoEl control está atascado, el movimiento tiembla como "Parkinson", o no importa cuánto ajuste se haga, no se puede lograr el ángulo deseado. Hoy hablaremos del "comandante detrás de escena" deelservocontrolador de direcciónpara ayudarle a comprender a fondo este pequeño detalle desde el principio hasta el principio.

## ¿Por qué usar?servo¿Controlador de dirección?

A muchos amigos que acaban de empezar a trabajar en proyectos les gusta utilizar directamente el PWM de la placa de desarrollo para controlar el servo. Este método está bien para servos pequeños. Una vez que el par sea grande y el número sea grande, la placa de desarrollo se "estresará" instantáneamente. No sólo la respuesta será lenta, sino que la placa se quemará debido a una corriente insuficiente.El servocontroladorEs como un "cerebro enchufable" profesional. Se encarga de procesar las señales y la potencia del servo. Se encarga de cálculos de sincronización complejos y problemas de suministro de energía, lo que permite que su chip de control principal maneje fácilmente una lógica más compleja.

Por ejemplo, si quieres hacer un robot de seis patas, tendrás 18 servos. Si confías en la placa de desarrollo para controlarlo directamente, el programa es tan complicado que te dan ganas de llorar. Además, si hay demasiados servos, la fuente de alimentación se interrumpirá si la alimentación es ligeramente inestable. Con el controlador es fácil. Sólo necesitas decirle "gira el servo nº3 a 90 grados" y hará el resto por sí solo. Este es el encanto de las herramientas profesionales, que estandarizan cosas complejas y te permiten centrarte en la creatividad.

##Cómo elegircontrolador de servodirección

Hay todo tipo de controladores en el mercado, desde decenas de dólares hasta miles de dólares. ¿Cómo elegir sin pisar la trampa? ️ Primero mira la cantidad de canales, es decir, cuántos servos se pueden controlar al mismo tiempo. Para brazos robóticos, 4-6 pueden ser suficientes, pero para robots biónicos o plataformas multieje, se recomienda elegir 16 o incluso 32 canales. No se aferre a la idea de "compre uno pequeño primero y luego actualícelo más tarde si no tiene suficiente". Reemplazar el controlador a mitad del proyecto, el cableado y la depuración le harán dudar de su vida.

️ En segundo lugar, fíjate en la interfaz de comunicación, que está directamente relacionada con cómo la "gestionas". Los más utilizados son el puerto serie (UART) y el I2C. Para proyectos sencillos, el puerto serie es suficiente. Una línea puede enviar instrucciones y usted puede aprenderlas y utilizarlas de inmediato. Si la interfaz de su placa de control principal es estrecha o necesita colocar el controlador más lejos, elija uno con RS485 o bus CAN, que tiene una gran capacidad antiinterferencias y una larga distancia de transmisión. Recuerde un principio: primero determine cómo se comunicará su tablero de control principal con él y luego busque un controlador compatible.

##Cómo cablearel servocontrolador

El área de cableado es un área de alto riesgo de vuelco para los principiantes. Desarmémoslo y veamos con claridad. 1. Cable de alimentación, ¡esto es lo más importante! La corriente instantánea del mecanismo de dirección es muy grande, especialmente cuando varios motores funcionan al mismo tiempo. No tomes la energía directamente de los 5V del tablero de control principal para evitar problemas, ya que lo más probable es que se reinicie directamente. La forma correcta es suministrar energía al controlador por separado, como usar una batería de 6 V-7,4 V, y luego compartir la tierra, es decir, la GND del controlador debe conectarse a la GND del tablero de control principal, para garantizar la estabilidad de la señal.

2. Línea de señal, esto es simple. El pin de entrada de señal (TX/RX o SCL/SDA) del controlador está conectado al pin correspondiente del tablero de control principal, y el conector del servo está conectado directamente al puerto de salida del controlador. Aquí hay un pequeño consejo: apague todos los equipos antes de cablear y luego enciéndalos nuevamente después de cablear. Desarrollar este hábito puede salvarle varias "vidas" de controladores. No se apresure a escribir código después de conectar los cables. Después de encenderlo, pruebe manualmente si cada servo puede volver a su posición normal. Este paso puede eliminar el 90% de los problemas de hardware.

## Cómo hacer que el movimiento del servo sea más suave

¿Sientes a menudo que el servo hace "clic" o hace movimientos bruscos? Probablemente esto se deba a que la velocidad y la aceleración no están configuradas correctamente. Muchos controladores admiten el modo de "control de tiempo", lo que significa que usted le dice directamente "vaya desde la posición actual a 90 grados y complete el viaje en 2 segundos". De esta manera, el servo calculará automáticamente la trayectoria intermedia y logrará un movimiento uniforme, que parece muy suave. Por ejemplo, si asiente con la cabeza y da una instrucción rápida directamente, el efecto es como el de un pollo picoteando arroz; pero si das una transición lenta de 1,5 segundos, instantáneamente tendrás la sensación avanzada de “asentir con calma”.

Hay otro pequeño detalle, que es el parámetro "mantener el par después de alcanzar la posición". Si su estructura mecánica en sí tiene una carga de gravedad, como la articulación del hombro de un brazo robótico, el servo necesita generar torque continuamente para mantener la postura después de que el servo esté en su lugar. En este momento, puede configurar el "par de retención" de cada servo individualmente, lo que no sólo puede evitar el hundimiento debido a la gravedad, sino también ahorrar energía en comparación con generar siempre el par máximo. Una vez que ajuste estos parámetros detallados, su trabajo estará a solo un paso de ser "dinámico" a "inteligente".

## Qué hacer si encuentra problemas durante la depuración

No entre en pánico si encuentra problemas, los solucionaremos de acuerdo con el proceso. Lo primero es comprobar la fuente de alimentación. Utilice un multímetro para medir el voltaje en la entrada del controlador. Muchos nervios extraños son causados ​​por la caída de voltaje de la fuente de alimentación. Por ejemplo, si la batería está agotada y el voltaje cae por debajo de 4 V durante la operación, el servo definitivamente se moverá aleatoriamente. Lo segundo es mirar la luz indicadora. Un controlador normal tiene una luz de encendido después de encenderlo, y la luz de señal parpadeará cuando se reciba un comando. Si las luces no están encendidas, verifique primero la fuente de alimentación y el cableado; si el suministro de energía es normal pero no hay respuesta, lo más probable es que el protocolo de comunicación no sea correcto, como por ejemplo que la velocidad en baudios esté configurada incorrectamente.

¿Qué debo hacer si los movimientos son normales pero la posición es incorrecta? En este momento, es necesario calibrar la posición central y el rango de ángulo del servo. La mayoría de los servos tienen un ángulo de 90 grados con un pulso de 1,5 ms, pero habrá ligeras desviaciones entre las diferentes marcas. Puede utilizar el "modo manual" que viene con el controlador para encontrar primero su verdadero valor "mediano" y registrarlo, y luego establecer los ángulos máximo y mínimo. Muchos controladores avanzados admiten el almacenamiento de parámetros de calibración directamente en el chip, por lo que no es necesario reajustar el tablero de control principal de una vez por todas.

## Cómo empezar rápidamente

Es fácil de entender en papel, pero le daré la forma más rápida de comenzar: primero gaste decenas de dólares para comprar un servocontrolador de 16 canales con interfaz USB. Este tipo de placa se puede controlar directamente con software de ordenador, sin necesidad de escribir código. Primero conecta algunos servos, arrastra los controles deslizantes en el software y ve con sus propios ojos cómo se implementa el proceso de "enviar comandos - ejecutar acciones". Sólo se necesita media hora para comprender la relación entre los conceptos centrales de "valor de ángulo", "velocidad" y "retraso".

Busque un documento de protocolo de comunicación para el controlador e intente enviar algunos comandos utilizando un entorno de programación con el que esté familiarizado. Por ejemplo, usando la biblioteca de puerto serie, escriba un bucle para hacer que el servo oscile hacia adelante y hacia atrás. Cuando vea el código que logra mover la maquinaria del mundo físico, sentirá que todo el esfuerzo vale la pena. Una vez que haya dominado estas operaciones básicas, ya sea que esté fabricando un robot, un alimentador automático o un dispositivo doméstico inteligente, ya no sentirá que el control del mecanismo de dirección es un obstáculo.

Después de hablar tanto, desde la selección del modelo hasta el cableado, desde el ajuste de parámetros hasta la depuración, lo principal es ayudarlo a hacer que "controlar el servo" sea simple y confiable. ¿El producto que estás concibiendo actualmente incluye una articulación que requiere "movimiento preciso"? También podrías adquirir un controlador ahora y conquistar este enlace clave.