Sind Sie verwirrt über den Unterschied zwischen Schrittmotoren und Servos? Erfahren Sie, wie Sie in 3 Minuten auswählen

Wenn Sie Produktinnovationen durchführen oder an Robotern oder intelligenten Autos basteln, zögern Sie oft zwischen den beiden kleinen Kerlen? Einer ist ein Schrittmotor und der andere ist ein Lenkgetriebe. Sie sehen sich ein wenig ähnlich und können ihre Bewegungen kontrollieren, aber ihr Temperament ist recht unterschiedlich. Wenn Sie die falsche Option wählen, kann es sein, dass Ihr Projekt überhaupt nicht vorankommt oder in einem Chaos gerät. Machen Sie sich keine Sorgen, heute werden wir ausführlich darüber sprechen, damit Sie eine klare Entscheidung treffen können.

Was ist der Unterschied zwischen Schrittmotor undServo?

Einfach ausgedrückt: Ihr „Gehirn“ befindet sich an verschiedenen Orten. Der Schrittmotor ist wie ein großer Idiot. Wenn Sie ihm ein Impulssignal geben, geht er einen Schritt vorwärts. Wie viele Schritte erforderlich sind und wie viele Winkel es dreht, hängt von der Befehlsgabe Ihres Controllers ab. Das Lenkgetriebe verfügt über ein eigenes „Kleinhirn“ (also einen internen Regelkreis). Solange Sie ihm „um 90 Grad drehen“ sagen, dreht er sich um und rastet fest ein. Es ist, als wäre das eine eine Marionette, die man mit den eigenen Händen zieht, und das andere ein intelligentes Spielzeug, das Anweisungen verstehen kann.

Welches sollte ich für mein Projekt wählen?

Es hängt alles davon ab, wofür Sie es wollen. Wenn es bei Ihrem Projekt darum geht, ein schweres Objekt präzise zu bewegen, beispielsweise eine Kamera sanft an eine bestimmte Position zu schieben, ist ein Schrittmotor die erste Wahl. Es ist leistungsstark und kann sich im offenen Regelkreis sehr präzise bewegen. Wenn Sie jedoch möchten, dass sich die Gelenke des Roboters drehen, z. B. indem Sie den Roboterarm ein Ei greifen lassen oder das Lenkrad eines Automodells flexibel drehen lassen, dann aServoist besser geeignet. Es reagiert schnell und verfügt über eine Positionsrückmeldung, die den Winkel fest fixieren kann.

Welches ist einfacher zu kontrollieren?

Für einen Neuling dasServoist engelhaft. Sie müssen keine komplexen Algorithmen verstehen. Kaufen Sie einfach ein Entwicklungsboard, rufen Sie ein paar Codezeilen auf und es wird Ihnen gehorchen. Aber Schrittmotoren sind viel komplizierter. Sie müssen einen Treiber haben und die Pulsfrequenz berechnen. Andernfalls können Sie Schritte verlieren und Ihr Roboterarm geht beim Gehen verloren. Wenn Sie also gerade erst anfangen und schnell Ergebnisse sehen möchten, wird Ihnen der Start mit dem Servo ein größeres Erfolgserlebnis verschaffen.

Warum zittert mein Roboter so stark, wenn er sich dreht?

Dabei wird normalerweise ein Servo verwendet, und es handelt sich um ein simuliertes Servo. Der analoge Servo behält die Position intern bei, indem er die Impulsbreite kontinuierlich anpasst, sodass er in der Nähe des Zielwinkels leicht zittert. Digitale Servos sind viel besser, schneller und stabiler. Schrittmotoren erzeugen außerdem Resonanz und Zittern, wenn sie sich mit niedrigen Drehzahlen drehen, was ihre natürliche Eigenschaft ist. Um Jitter zu beheben, ist neben der Umstellung auf bessere Hardware auch die Glättung in der Software ein wichtiger Schritt.

Was ist für mich besser geeignet, Drehmoment oder Drehzahl?

️Kommt darauf anabhängig von Ihrem Ladungstyp: Das Drehmoment des Schrittmotors ist bei niedrigen Drehzahlen sehr groß und auch das Haltemoment ist stark, was für Szenarien geeignet ist, in denen schwere Gegenstände auch im Stillstand getragen werden müssen. Doch sobald die Drehzahl hoch ist, bricht das Drehmoment ein. Das Lenkgetriebe ist anders. Sein Drehmoment ist über den gesamten Hub relativ konstant und die Geschwindigkeitsregelung ist sehr flexibel. Es eignet sich besonders für Verbindungen, die ein schnelles Starten und Stoppen sowie häufige Richtungswechsel erfordern.

️Kommt darauf anauf Ihre Bewegungsbedürfnisse abgestimmt: Wenn Ihre Bewegung „von Punkt A nach Punkt B ist, machen Sie sich keine Gedanken darüber, wie Sie dazwischen gehen“, dann reicht ein Schrittmotor aus. Wenn Sie sich jedoch so sanft und natürlich wie ein menschlicher Arm bewegen müssen, beispielsweise einen Bogen zeichnen, kommen die Vorteile des Servos zum Tragen. Viele Servos unterstützen eine kontinuierliche Rotation und können über den Bus auch in Reihe gesteuert werden, was die Verkabelung von Mehrgelenkrobotern erheblich vereinfacht.

Wie man Kompromisse eingeht, wenn das Budget begrenzt ist

Dies muss langfristig kalkuliert werden. Ein einzelnes gewöhnliches Servo ist sehr günstig, aber ein besseres Digitalservo oder ein Servo mit Metallgetriebe ist auch teuer. Der Schrittmotor selbst ist nicht teuer, aber man muss ihn mit einem Treiber und einer Steuerung ausstatten, und die Kosten steigen schnell. Darüber hinaus sind Schrittmotorsysteme meist größer und verbrauchen mehr Energie. Wenn es sich daher um ein kleines, batteriebetriebenes tragbares Gerät handelt, ist ein hocheffizientes Servo oft die klügere Wahl.

Nach so viel Reden gibt es bei der Auswahl eines Modells tatsächlich kein absolutes Gut oder Schlechte, sondern nur, ob es geeignet ist oder nicht. Denken Sie über das Projekt nach, das Ihnen bevorsteht. Welche Aktion bereitet Ihnen am meisten Sorgen?

Ich frage mich, an welchen interessanten Dingen Sie in letzter Zeit herumbasteln? Was ist die erste „Falle“, auf die Sie bei der Auswahl eines Modells stoßen? Teilen Sie Ihre Erfahrungen gerne im Kommentarbereich mit und lassen Sie uns gemeinsam über die Vermeidung von Fallstricken diskutieren. Wenn Sie der Meinung sind, dass dieser Artikel für Sie nützlich ist, vergessen Sie nicht, ihn zu liken und zu teilen, damit mehr Freunde ihn sehen können!