¿Cuál es la diferencia entre los servos analógicos y digitales? ¿Cómo elegir un modelo de alto par?

¿Cuál es la diferencia entre mecanismo de dirección analógico y digital?

Muchos amigos acaban de empezar a entrar en contacto conservos, y la sensación más intuitiva es que hay muchos tipos. De hecho, la línea divisoria más básica e importante es si es analógico o digital. Los dos parecen similares, pero sus núcleos y lógica de control son completamente diferentes, lo que determina directamente su experiencia en el proyecto.

En pocas palabras, el analógicoservoSe basa en la señal PWM tradicional para actualizarse continuamente para controlar la posición. Es un poco como una radio antigua. La señal sigue enviando y sigue escuchando. Hay un pequeño procesador dentro del digital.servoque puede procesar señales a una frecuencia más alta, por lo que la respuesta es naturalmente mucho más rápida. Su sensación intuitiva es que la respuesta del servo digital es más sensible y el posicionamiento es más preciso.

Tomando la experiencia real como ejemplo, si desea hacer un brazo mecánico o una articulación de robot y hacer que el movimiento sea suave y sin temblores, los servos digitales son básicamente la primera opción. Su velocidad de respuesta y su poder de retención pueden hacer que su dispositivo parezca mucho más "inteligente". Pero si está reemplazando un servo para un coche de juguete para niños o haciendo un modelo simple, un servo simulado es completamente suficiente y rentable.

Cómo elegir un mecanismo de dirección de alto par

Este es definitivamente uno de los temas más desconcertantes del proyecto. El par, en pocas palabras, es la fuerza del mecanismo de dirección. La unidad suele ser kg·cm, lo que significa cuánto se pueden levantar cosas alejándose 1 cm del centro del volante. Si quieres hacer un brazo robótico para agarrar una botella de agua mineral, el torque es demasiado pequeño para levantarla.

Al seleccionar un modelo, no se limite a fijarse en los parámetros de los que se jacta el vendedor. Tienes que calcularlo en función de la carga real de tu proyecto. Por ejemplo, si desea sujetar algo de 100 gramos al extremo de su brazo robótico, pero el brazo de momento es muy largo, es posible que deba duplicar varias veces el par requerido. Normalmente me reservo un margen del 50% para evitar que el servo funcione a plena capacidad durante mucho tiempo, provocando mucho calor y estropeándose fácilmente.

Por lo general, hay dos formas de lograr un par alto: una es usar un motor más grande y la otra es usar un engranaje reductor más fuerte, como el metal. El precio es que se hace más grande y consume más energía. Entonces, al comienzo del diseño, debes pensar si hay un espacio tan grande en tu dispositivo y si la batería puede contenerlo. No arrastres todo el proyecto por el poder.

¿Para qué sirve el mecanismo de dirección impermeable?

Esto es fácil de entender, es decir, ponerle un impermeable al servo para que pueda funcionar en un ambiente húmedo o acuoso. El nivel de impermeabilidad suele estar marcado con IPX4 o IPX7. En pocas palabras, IPX4 es a prueba de salpicaduras y no supone ningún problema bajo una lluvia ligera o jugando junto al río; IPX7 se puede arrojar al agua en poco tiempo. Para fabricar robots submarinos, vehículos para reptiles o equipos agrícolas para exteriores, este material es una necesidad.

Pero hay que tener en cuenta que la impermeabilidad no significa que se pueda utilizar como submarino. IPX7 es sólo para inmersión a corto plazo. Si desea trabajar bajo el agua durante mucho tiempo, necesita encontrar un servo especial apto para buceo. Además, dado que el servo es resistente al agua, puede entrar agua en los cables y en los balancines conectados a él. Cuando realmente juegues, es mejor poner un poco de pegamento impermeable en la interfaz o sellarlo bien; de lo contrario, entrará agua desde allí y el interior aún se oxidará.

¿Cuáles son las ventajas de los servos de engranajes metálicos?

Esta es la primera opción de actualización de casi todos los principiantes. La diferencia entre engranajes de plástico y engranajes de metal es como usar palos de madera y barras de hierro para hacer palanca. Los engranajes metálicos tienen alta resistencia, son resistentes al desgaste y pueden soportar mayores impactos. Si juegas con robots de lucha, o usas a menudo el servo para llevar a cabo proyectos llenos de baches, puedes ahorrarte muchos problemas si colocas engranajes metálicos y no será fácil barrer los dientes.

Sin embargo, el metal no está exento de defectos. Es más pesado que el plástico, más ruidoso y, en teoría, la eficiencia de transmisión es ligeramente menor. Y una vez sobrecargado, el engranaje metálico puede destruir directamente el siguiente eslabón débil (como el motor del mecanismo de dirección). En términos de elección, si su proyecto requiere resultados violentos e impactos frecuentes, elija el metal con decisión. Si se trata solo de un instrumento de precisión con una carga ligera y la búsqueda de silencio y suavidad, los buenos engranajes de plástico están totalmente calificados y también pueden reducir el peso y el ruido.

¿El servo sin núcleo es un impuesto al coeficiente intelectual?

Primero déjame darte la conclusión: absolutamente no, pero depende de si puedes usarlo. Hay un rotor con núcleo de hierro en el motor de dirección tradicional, que tiene inercia cuando gira. El rotor del motor sin núcleo es como una copa y no tiene núcleo de hierro, por lo que la inercia es muy pequeña. El beneficio es que la respuesta es ridículamente rápida y el retraso casi imperceptible.

Puede que esto no signifique mucho para proyectos ordinarios, pero es un artefacto para ciertos escenarios. Por ejemplo, al fabricar un cardán de enfoque para una cámara de alta velocidad, o un robot biónico que necesita oscilar hacia adelante y hacia atrás a una frecuencia muy alta, el servo sin núcleo puede golpear dondequiera que lo apuntes, y los movimientos son nítidos y prolijos, sin la sensación de ser descuidados. Si simplemente deja que el servo gire lentamente, no se dará cuenta de sus ventajas en absoluto. Por lo tanto, es razonablemente caro, pero si vale la pena depende de si su proyecto requiere esa "velocidad máxima".

Existen varios métodos de control del mecanismo de dirección.

Además de mirar el hardware, el método de control también determina el tipo de servo. El más tradicional es el control de señal PWM, que le indica al servo en qué ángulo girar cambiando el ancho de un pulso de alto nivel. Este es el más versátil y es compatible con casi todos los servocontroladores y placas de desarrollo. El cableado también es sencillo, con sólo tres cables (alimentación, tierra y señal), lo que lo convierte en la primera opción para empezar.

El más avanzado es el control de bus serie, como el bus común TTL o RS485. Este tipo de servo puede ser como ensartar cuentas, utilizando solo una línea de señal para unir todos los servos. Hay tantos beneficios. No solo puede reducir en gran medida la cantidad de interfaces en el controlador, sino que también puede leer información de retroalimentación como la temperatura, el voltaje y la posición actual de cada servo. Para realizar proyectos de robots complejos, como robots bípedos, es necesario conocer el estado de cada articulación en tiempo real y confiar en este tipo de mecanismo de dirección inteligente.