Tauon Barcadero

Modifica micro servo rotazione 360 gradi

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Micro servi

I micro-servocomandi o microservi, sono del tutto simili a servocomandi tradizionali tranne per il fatto che sono più piccoli e leggeri, creati per i modellini RC più piccoli, sono usati per i progetti più disparati, e non tutti sanno che con qualche modifica si può eliminare la costrizione che permette la rotazione soltanto nel range tra 0 e 180 gradi, ottenendo un motore elettrico con tanto di ingranaggi a bassimo costo,  infatti si riescono a trovare microservi su internet anche per pochi dollari.

Un microservo 9g

Il questo caso utilizzerò un comune microservo TowerPro SG91R, ma la procedura funziona anche con i 9g e dovrebbe poter essere adattata a qualsiasi microservo con poco sforzo.

Inoltre il metodo usato è più veloce, anche se un po più rozzo, di quello tradizionale che prevede l’uso delle due resistenza di valore uguale; io lascerò collegato il potenziometro bloccato sulla posizione 90 gradi,  ma prima è meglio vedere meglio come è fatto internamente il micro-servo e quali sono i parametri principali che lo caratterizzano.

Funzionamento

Il micro servo fondamentalmente è composto da:

  1. un piccolo motore dc
  2. l’elettronica di controllo del motore
  3. gli ingranaggi che abbassano i giri del motore

Il servo viene comandato attraverso 3 cavi, quello rosso(+) e quello nero o marrone(GND) servono ad alimentare il motore, mentre quello giallo o bianco serve per il controllo, inviando impulsi, dalla cui durata dipende la posizione del servo. L’elettronica riceve la posizione da raggiungere  dal cavo di controllo e legge un potenziomentro che gira con uno degli ingranaggi, il valore di questo viene usato per ricavare la posizione attuale del servo e dedurre di quanto deve girare il motore per raggiungere la posizione voluta. Viene inoltre usato per bloccare il motore quando si raggiungono i valori angolari limite 0 e 180. Assieme al motore ruotano gli ingranaggi che abbassano il numero di giri del motore e ne aumentano la coppia, rendendo il servo capace di spostare carichi niente male, il SG 91 ha una coppia di 1.5Kg/cm alla tensione di 4.8V; uno degli  ingranaggi è inoltre provvisto di due dentini di plastica che servono a bloccare immediatamente il motore quando si raggiungono le posizioni angolari limite, quindi bisognerà pensare anche a questi.

La modifica

Ci sono tre cose da fare per eseguire correttamente la modifica:

  1. rimuovere i blocchi dall’ingranaggio(modifica meccanica)
  2. limare il “palo” del potenziometro in modo che l’ingranaggio possa ruotare senza che ruoti il potenziometro
  3. applicare una goccia di colla per bloccare perennemente il potenziometro nella posizione voluta

Iniziamo rimuovendo le viti sulla parte inferiore con un piccolo cacciavite, dopodichè rimuoviamo la parte superiore scoprendo gli ingranaggi.

Ricordiamoci bene la posizione di tutti gli ingranaggi perchè poi dovremo metterli a posto nello stesso modo, poi rimuoviamoli tutti; per togliere l’ingranaggio principale(quello che esce dalla scatola a cui si attacca la squadra) piuttosto che tirare forte, rischiando di rompere il potenziometro, si può infilare una delle viti dall’esterno nel buco dell’ingranaggio che esce dalla scatola e spingere con un po di forza, come mostrato nella foto sotto:

Come rimuovere il primo ingranaggio

Rimossi tutti gli ingranaggi e anche la part inferiore della scatoletta dovremo trovarci in queste condizioni:

Servo con Ingranaggi e parte inferiore rimossi

Troviamo l’ingranaggio che le due sporgenze di plastica nella parte inferiore che bloccano meccanicamente il motore quando si raggiungo gli 0 e i 180 gradi, e le rimuoviamo usando un cutter, coltellino o altro, possiamo anche limare il pezzetto che rimane con della carta vetro, nelle foto  sono rappresentati il prima e il dopo.

Prima di togliere i dentini dall'ingranaggioDopo aver rimosso i dentini dall'ingranaggio

Ora usiamo della carta sabbia per limare il “palo” del potenziometro in modo che l’ingranaggio che stava su di esso possa girare liberamente senza far girare il potenziometro, cosi facendo il potenziometro resterà fermo e l’elettronica non si accorgerà mai di aver raggiunto e superato la posizione angolare limite.

Limiamo il "palo" del servo con la carta vetro

Ora dobbiamo posizionare il potenziometro a mano in modo che dando un determinato angolo, che di solito è 90 gradi, dal microcontrollore, il motore resti fermo, per tutti gli altri angoli che trasmetteremo girerà in un senso o nell’altro(a sec. che l’angolo sia < 90 o > 90 ) con velocità proporzionale al valore dell’angolo passato, per es. se scriviamo 180 gradi il motore girerà alla massima velocità, nel mio caso, in senso orario. Bisogna quindi trovare precisamente il valore per il quale l’elettronica del servo considera il potenziometro perfettamente a metà. Per fare questo ho attaccato il servo ad arduino, mentre era smontato, e ho scritto un semplice programmino che scrive 90 gradi al servo continuamente, e ho girato il potenziometro esattamente nella posizione in cui il motore smetteva di ruotare. Poi ho fissato il tutto con un goccio di colla(ho usato la vinilica perchè non avevo altro, però ci sono colle decisamente migliori per queste cose) sulla parte inferiore del potenziometro in modo che non potesse più ruotare, e ho lasciato asciugare. Se usi Arduino ma non sai come muovere un servo ti consiglio questo esempio sul sito ufficiale.

Centratura del potenziometro per il valore 90

Colla per bloccare definitivamente il potenziometro

Quella spiegata sopra è la strada che ho scelto io, ma in effetti si può cercare di centrare i potenziometro “a occhio” e poi, via software, cercare per tentativi il valore angolare che fa fermare il motore,che comunque dovrebbe essere vicino a 90, con uno scarto proporzionale a quanto male abbiamo centrato il potenziometro. Nella foto sotto la colla(bianca) sul potenziometro.

Una volta asciugata la colla rimettiamo a posto l’elettronica, la parte inferiore, gli ingranaggi:  se abbiamo fatto tutto correttamente l’ingranaggio sopra il “palo” del potenziometro dovrebbe girare liberamente senza far girare il “palo” stesso(bloccato dalla colla). Se tutto è ok posizioniamo anche la parte superiore della scatoletta del servo e chiudiamo con le viti.

Il risultato finale sarà un servo capace di girare liberamente in un senso e nell’altro con velocità proporzionale al valore angolare passato dal microcontrollore.

Written by barcadero

23 ottobre 2011 a 9:43 pm

3 Risposte

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  1. […] la rete fastweb, che non collega direttamente i nostri computer a internet (come fanno gli altri provider) attraverso un ip pubblico ma li “rinchiude” invece in una MAN e attraverso una tecnica […]

  2. Nella robotica per gli azionamenti, sono molto utilizzati i servomotori. Di solito questi si presentano come piccoli contenitori di materiale plastico da cui fuoriesce un perno in grado di ruotare in un angolo compreso tra 0 e 180° mantenendo stabilmente la posizione raggiunta. Per ottenere la rotazione del perno è utilizzato un motore a corrente continua e un meccanismo di demoltiplica che consente di aumentare la coppia in fase di rotazione. La rotazione del motore è effettuata tramite un circuito di controllo interno in grado di rilevare l’angolo di rotazione raggiunto dal perno tramite un potenziometro resistivo e bloccare il motore sul punto desiderato.

    Jordan B. Hicks

    7 febbraio 2013 at 5:16 pm

  3. Ma si ferma quando arriva all’angolo richiesto cioè se gli dico con arduino di arrivare fino all’angolo 120 lui arrivato li si ferma?

    edoardo

    16 marzo 2016 at 3:52 pm


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