Сервопривод— это электродвигатель с блоком управления, который позволяет точно поддерживать заданное положение вала или постоянную скорость вращения.
Итак, мы задаем команду на установку сервопривода в определенное положение. Например, на 180 градусов.
Контроллер включает мотор сервопривода и держит его включенным до тех пор, пока положение вала потенциометра (а значит и вала сервопривода) не будет установлено так как нужно.
Редуктор в данном случае используется для того, чтоб снизить скорость вращения мотора и увеличить крутящий момент на валу.
Потенциометр используется для контроля положения вала по текущей величине сопротивления. Таким образом, управляющий блок стремится достичь и поддержать такое сопротивление на потенциометре, которое максимально соответствовало бы значению угла, заданного поступающим сигналом.
Если попробовать принудительно повернуть вал сервопривода, то он будет «сопротивляться». Контроллер обнаружит, что вал потенциометра изменил свое положение, и включит мотор, чтобы компенсировать изменение.
ПредупреждениеЕсли нагрузка превышает максимальную, то сервопривод начинает трястись. Улучшите конструкцию механизма или измените углы. Длительное время работы в таком состоянии может привести к сгоранию сервопривода и его поломке.
Допустимое время работы в заблокированном состоянии — не больше 1 минуты.
Характеристики сервопривода
Рассмотрим основные характеристики сервопривода на примере сервомотора MS-1.5A от компании makeblock, входящего в комплект MakeX Starter Educational kit.
Крутящий момент измеряется в кг*см. (произведение силы на длину рычага.) Отвечает за ускорение выходного вала, а также его способность преодолевать сопротивление вращению.
Для нашего сервомотора крутящий момент равен 1.5 кг на 1 см. Это означает, что сервопривод удержит в горизонтальном положении рычаг длиной 1 см с подвешенным грузом 1,5 кг на свободном конце.
Увеличивая длину рычага, мы обратно пропорционально уменьшаем его грузоподъемность. Так на рычаге в 2 см мы можем поднять максимум 750 гр, на 3 см — 500 гр и т.д.
Диапазон поворота
Максимальный угол поворота многих сервоприводов ограничен 180°, однако есть модели с более широким диапазоном. Например, для нашего сервопривода MS-1.5A он составляет 180°, а для другого сервопривода от компании Makeblock (сервопривод MEDS15) — 210° .
Скорость поворота
Это характеристика показывает скорость, с которой выходной вал сервопривода меняет свое положение. Принято определять скорость поворота сервопривода как время, необходимое для того, чтобы вал повернулся на 60°. На скорость поворота влияет напряжение питания. Поэтому она указывается для нескольких значений напряжений. Это характеристика показывает скорость, с которой выходной вал сервопривода меняет свое
4.6 V 0.11 ± 0.01 сек./60° 6.0 V 0.10 ± 0.01 сек./60°
Материалы шестерней редуктора
Есть варианты сервоприводов с пластиковыми шестеренками редуктора, а есть — с латунными. Наш относится ко второму типу. Латунные выдерживают большие нагрузки и обладают высокой точностью в позиционировании.
Подключение сервоприводов
Подключать сервопривод вы можете к любому из портов S1, S2, S3, S4, расположенных на плате расширения mBot2 shield. Для управления сервоприводом используются блоки из палитры Плата расширения mBot2.