Szervó motorok

Foglaljuk össze, hogy eddig mennyi küszködéssel találkoztunk a motorozás során:

• a DC motor túl gyorsan pörög, és gyenge
• fogaskerekek kellenek, hogy erős legyen
• vagy egy N FET driver, vagy egy H-Bridge kell, hogy a mikrovezérlő tudja vezérelni
• ráadásul még így sem tudjuk, hogy éppen hol tart a motor, mert csak pörög, csak pörög...

Argh, sok sok szenvedés... Szerencsére ez másokat is felbosszantott annyira, hogy kitaláltak egy szuper megoldást. Ennek a megoldásnak a neve a model szervó motor.

Mi az a szervó?

Eddig a motorjaink csak pörögtek. Erre is sokszor van szükség, de ettől még gyakrabban van szükség arra, hogy egy motor valamit egy adott szögben elmozdítson.

Gondold csak végig, hogy Neked is vannak mozgó részeid, de nincs olyan élőlény az univerzumban, aki bármi részét folyamatosan forgatni tudná. Az emberek minden egyes izülete egy adott kicsi tartományú elfordulásra képes. Amikor ülsz, akkor 90 fokban behajlik a térdizületed, amikor felállsz, akkor pedig kiegyenesedik. Esetleg guggoláskor akár 180 fokban is be tudod ezt az izületet hajlítani, és ez a 0..180 fokos elfordulás teljesen elegendő mindenre.

Próbáld meg kinyújtani a kezed, és megvizsgálni, hogy a csuklód mekkorát tud fordulni! Nekem úgy 220 fok jött ki: lehet a tenyerem felül, és a tenyerem alul, és egy kicsit kifacsarva tovább fordítva a tenyerem kifelé néz. Tehát ez az izület ennyit tud fordulni.

Ha azt kérik tőled, hogy tartsd a kezed tenyérrel felfelé, akkor az agyad a tenyered mostani állapotából kitalálja, hogy merre felé és mennyit is kellene még fordítani a csuklódnak, hogy a tenyered legyen felfelé. Ez remek dolog: hiszen ez teszi lehetővé, hogy dolgokat meg tudjunk fogni, hogy tudjunk sétálni, táncolni!

Az ipari robotokban pontosan ezeket az izületeket modellezik egy olyan motorral, ami:

• lassú de erős elfordulásra képes, ahelyett, hogy pörögne
• komoly driver van hozzá
• tudja, hogy most hol van
• tudja, hogyan jut el leggyorsabban a kívánt elfordulási pozícióba

Ipari szervómotor a driver dobozkával

Sok-sok ilyen szervóhajtásból pedig összeáll egy ipari robot:

Sok-sok ipari szervóhajtás

Modell-szervó

Az ipari szervó-hajtások szuper-pontosak, és szuper-drágák. Nekünk sokkal kevesebb elvárásunk van, nem baj, ha a motor nem tud 0.01 fok pontossággal mozdulni, viszont minden más szempont az fontos. Nem akarunk fogaskerekekkel meg driver áramkörökkel vacakolni.

Ezért gondos kezek ezt az egész dolgot összerakták egy hetyke kis dobozkába, ami így néz ki:

Standard modell-szervó

Ha belekukkantunk, ott van benne minden:

Szervó belülről

Ha egy szervót szétszedünk, ilyesmiket találunk benne:

Szervó darabokban

A szervó-hajtás azt jelenti, hogy a mikrokontroller csak parancsot ad, hogy hova kell fordulni, és az elektronika elintézi a motorral, a fogaskerekekkel, és a motor tengelyének a mérésével, hogy a motor a lehető leggyorsabban a kívánt helyre forduljon.

Azt hogy most hol van (és hogy elérte-e e kívánt helyet) egy potméter érzékeli. (A potméter egy forgatható ellenállás: az elfordításával arányos feszültséget fog érzékelni az elektronika, pont úgy, mint a zenélő banán esetében: a megérintés helyével arányos feszültséget kaptunk.)

Fúú, szóval akkor van egy motorunk, ami nagyon ígéretes! Lássuk, mire használható!