Servo, servo ( Sistemas de control )

¿Qué es un servo?

Un servo es un dispositivo pequeño que incorpora un motor de CC de dos cables, un tren de engranajes, un potenciómetro, un circuito integrado y un eje de salida . De los tres cables que sobresalen de la carcasa del motor, uno es para la energía, otro para tierra y otro es una línea de entrada de control. El eje del servo puede colocarse en posiciones angulares específicas mediante el envío de una señal codificada . Mientras exista la señal codificada en la línea de entrada, el servo mantendrá la posición angular del eje. Si la señal codificada cambia, entonces la posición angular del eje cambia .

Un uso muy común de los servos es en dispositivos controlados por radio como automóviles, aviones, robots y títeres a control remoto. También se usan en pesados y potentes barcos de vela . Los servos están destinados a proporcionar velocidad y par. Normalmente hay dos servos del mismo tipo, uno orientado a la velocidad (sacrificando el par), y el otro hacia el par (sacrificando la velocidad).

Los servos vienen en diferentes tamaños pero usan esquemas de control similares y son extremadamente útiles en robótica . Los motores son pequeños y extremadamente potentes para su tamaño. También consumen una energía proporcional a la carga mecánica . Por lo tanto, un servo ligeramente cargado, no consume mucha energía .

Un servo típico se asemeja a una caja rectangular con un eje del motor sobresaliendo de un extremo y un conector con tres cables del otro extremo. Los tres cables son la potencia, el control y la conexión de tierra . Los servos funcionan con voltajes entre 4 y 6 voltios. La línea de control se usa para posicionar el servo. El servomotor viene en diferentes tamaños, lo que afecta el tamaño total del servo. Los engranajes de un servo varían de un modelo de servo a otro. Los servos de bajo costo tienen engranajes de plástico, y los servos más caros tienen engranajes de metal que son mucho más robustos pero que se desgastan más rápido. El potenciómetro de un servo es el dispositivo de retroalimentación. La electrónica de un servo es más o menos la misma en todos los modelos, pero el cojinete del eje de salida de un servo puede tener un plástico sobre un cojinete de plástico que no soportará mucha carga lateral o un metal sobre cojinetes metálicos que soportan mejor el uso prolongado, o rodamientos de bolas que funcionan mejor. Se recomiendan los servos con rodamiento de bolas en el caso de aplicaciones que exijan cargas laterales pesadas.

Los servos se construyen a partir de tres piezas básicas; un motor, un potenciómetro (resistencia variable) que está conectado al eje de salida, y una placa de control. El potenciómetro permite que el circuito de control controle el ángulo actual del servomotor. El motor, a través de una serie de engranajes, hace girar el eje de salida y el potenciómetro simultáneamente. El potenciómetro envía la realimentación al circuito de servocontrol y cuando el circuito de control detecta que la posición es la correcta, detiene el motor. Si el circuito de control detecta que el ángulo no es el correcto, girará el motor en la dirección correcta hasta ajustar al valor del ángulo requerido. Normalmente, un servo se utiliza para controlar un movimiento angular de entre 0 y 180 grados. No es mecánicamente capaz (a menos que se modifique) de girar más lejos debido al fin de carrera mecánico incorporado al engranaje de salida principal.

La cantidad de potencia aplicada al motor es proporcional a la distancia que necesita recorrer. Por lo tanto, si el eje necesita girar una gran distancia, el motor funcionará a toda velocidad . Si necesita girar solo una pequeña cantidad, el motor funcionará a una velocidad más lenta . Esto se llama control proporcional.