Szervó a repülőgépeken

Először a repülőgép-modellezők kezdtek szervókat használni, mert ezek a motorok picik, erősek, és könnyen lehet távvezérelni (ami repülőnél különösen hasznos).

A repülőgép "kormányzásához" a repgép farkán lévő vezérsíkot kell mozgatni - így megy jobbra-balra -, és a szárnyak formáját - így megy fel-le. Tolatni azt nem tud.

Kanyarogggyá!

Szervóval még a futóművet is vissza lehet húzni:

Futómű - be!

Vagy akár egész komoly fékszárnyakat is lehet csinálni:

Repülj!

Szervóval egy régi játékautót is fel lehet okosítani:

Játékautó upgrade

Hogyan vezéreljük a szervót?

A motor mellett ott van egy csomó elektronika, így nekünk csak a lényegre kell koncentrálni: meg kell mondani, hogy hova álljon be a motor! Ezeket a szervókat még a mikrokontrollerek elterjedése előtt kezdték használni, így meglehetősen buta jószágok.

Három madzag jön ki egy szervóból. Az első kettőn villanyt kell neki adni, 5V-ot szeret. A harmadikon át lehet vezérelni. Egyszerűen kis impulzusokat kell küldeni nekik, és az impulzus hossza mondja meg, hogy hova kell állni.

• 1ms hosszú impulzus a középállás
• 0.5ms hosszú impulzus az egyik végállás (0 fokos pozíció)
• 1.5ms hosszú impulzus a másik végállás (180 fokos pozíció)

Fontos, hogy ezeket az impulzusokat időnként ismételni kell, úgy nagyjából 20ms-enként.

Az alábbi ábrán látod, hogy néznek ki az 1ms-os középállás impulzusai (Home), és hogy néz ki egy-egy tetszőleges pozíció (Commanded) amit a szervó követ.

Szervó vezérlés

A mikrokontroller fog ilyen kis impulzusokat adni a szervónak. Driverre nincs szükség - hiszen a mikrokontroller a szervót vezérlő chipet vezérli, nem pedig a motort közvetlenül. Összesen egyetlen vezetékre van szükség, és az impulzus hossza mondja meg, hogy mit kell csinálni. Elég frankó.

Milyen erős a szervó?

A szervók meglepően erősek. Két dolog miatt erősek:

• komoly lassító fogaskerekek vannak bennünk, így a motor ugyan lassabban, de sokkal erősebben forgatja a szervó szarvát
• ha esetleg mégis valami külső erőhatás el akarja mozdítani a szervó szarvát, azt a potméter észreveszi, és erőből visszatekeri oda, ahol lennie kellene - szóval lehet vele szkanderezni.

Természetesen sok pénzért kaphatóak fém-fogaskerekes szervók is, amik még erősebbek.

Azonban, amiket mi használunk, azok még kisebb, úgynevezett micro szervómotorok, amiket arra optimalizáltak, hogy könnyűek legyenek. Alig pár gramm az egész! Cserébe viszont az összes fogaskerék műanyag, így - bár erős - de szándékosan ne akard lefogni vagy ellenkezni vele, ha forog. Ekkor pár fogaskerék eltörhet (nekem még sosem tört el semmi, de nem is voltan túl genya a szervóimmal).

TowerPro micro servo és pár szarv

Folyamatosan forgó szervó?

A sima szervómotorok nagyszerűek: dolgokat tudunk vele elmozdítani, kormányozni, de sajnos egy kereket nem tudnak megtekerni - mert éppen forogni nem tudnak. A forgásos dolgokhoz sokáig külön motorokat használtak, míg valakinek eszébe nem jutott, hogy egy szervót picit átalakítson.

• kivette belőle a potmétert, és kireszelte a végállás-pöcköt, így a fogaskerekek már tudták körbeforgatni a szarvat
• a potméter helyett belerakott egy fix ellenállást (vagy egy másik, fix értékű potmétert) - emiatt az elektronika azt hiszi, hogy a szervó szarva a középállásban van.

No most, ha azt mondjuk neki, hogy:

• menj a 0 fokhoz tartozó állásba, akkor az elektronika nekilendül, aszonnya hogy most középen vagyok, akkor teljes gőzzel hátra, egész addig, amíg végre megérkezem a 0 fokhoz. No de várjunk, a potméter nincs benne hogy érzékelje az elfordulást, tehát az elektronika úgy fogja érezni, hogy sosem érkezik meg a 0 fokhoz, így folyamatosan tekeri hátra a motort. Hurrá! Megy körbe!
• a menj a 180 fokhoz jelre pedig ugyanez történik, csak a másik irányba
• a menj a 90 fokhoz (az alaphelyzetbe) esetben meg azt érzi az elektronika, hogy most is ott van, ezért megáll

Hurrá, tudunk előre-hátra menni, és megállni.

A készletben van két ilyen motor, ezekre rá van írva, hogy "continuous rotation".

No ennyi tudással már pontosan tudjuk, mit látunk a videón:

Robot az uzsonnádból - a REBOT csapat videója

• banánt
• paprikát
• pingpong labdát
• két körbeforgó szervót, Nutellás kupakot tekerve
• egy standard szervót, ami a fejet mozgatja
• a robot egyensúlyához a harmadik bolygókerék helyett a banán szárán csúszik a robot

  Standard és körbeforgó szervó

  A standard szervó szarva 0..180 fok között a megadott szögbe beáll, és mindent megtesz, hogy ott is maradjon. A körbeforgó szervó meg folyamatosan tud forogni, hátra vagy előre, és meg is tud állni. Mindehhez motoronként egyetlen portra van szükségünk, minden más elektronika a motorba van beépítve.