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Servocomandi

I servocomandi, o più comunemente chiamati "servo", sono degli attuatori che traducono un particolare "dato" in ingresso in una specifica posizione della parte mobile del servocomando.

servocomando tower pro da 9g

Come riconosco un servocomando?

Esternamente si presentano costituiti da un corpo in plastica, (generalmente nero, ma molto spesso, per i servo più piccoli, è di color blu trasparente), dotato di due "alette" laterali necessarie al fissaggio del servocomando stesso a telaio.
Nella parte frontale troviamo un piccolo albero d'uscita scanalato, sul quale è possibile collegare i diversi accessori forniti in dotazione. Una volta collegati, questi costituiscono la parte mobile del servocomando e possono ruotare verso destra o verso sinistra di un certo numero di gradi. Come si può vedere dall'immagine, gli accessori possono essere di forme diverse: a disco, ad astina, a doppia asta, a stella ecc.

Come funzionano i servocomandi?

Per analizzare meglio la struttura interno del servo, possiamo dividerla in due gruppi:
-1) il gruppo motore e riduttore
-2) il circuito elettronico di comando e controllo

Per quanto riguarda il gruppo motore riduttore, esso è composto principalmente da un motore elettrico che può essere di tipo brushed, brushless o coreless, sul quale sono collegati una serie di ingranaggi in successione.
Questi sono il gruppo riduttore. La loro funzione è quella di aumentare la coppia disponibile sull'albero d'uscita (a scapito della velocità di rotazione) e quindi sul braccio ad esso attaccato.

Il circuito elettronico di comando e controllo, "acquisisce" il elettrico segnale di ingresso e lo traduce in uno spostamento angolare del motore.
Il segnale di ingresso è una pulsazione che varia normalmente tra una lunghezza compresa tra 0.75ms e 2.25ms, ripetuta ogni 18ms (ms=millisecondi) circa (quindi circa 50 volte al secondo). Ad ogni differente pulsazione corrisponde una determinata posizione del motore e quindi dell'albero d'uscita.
Per fare in modo che il servo comando rimanga "in tenuta" una volta raggiunta la posizione, il segnale d'ingresso deve essere tenuto sempre attivo, altrimenti l'albero d'uscita sarà libero di ruotare.

Come posso comandare i servocomandi?

Per comandare i servocomandi si possono usare i radiocomandi con ricevente da modellismo, tramite microprocessore programmabile ( come i picaxe, i pic, atmel, arduino, ecc.) oppure con circuiti oscillati realizzati ad hoc.
Per i radiocomandi da modellismo, la rotazione di un servocomando è correlata al movimento di uno stick sul radiocomando. Tramite programmazione di microcontrollori esistono, nei vari linguaggi, una serie di istruzioni già complete per il controllo rapido del servo.

Quali sono le differenze tra le diverse tipologie di servocomandi?

I servo comandi possono si dividono in due grandi categorie: analogici e digitali.
Quelli analogici sono più economici e hanno un posizionamento un po' meno preciso. Il motore è generalmente brushed, cioè standard a spazzole.
Quelli digitali hanno una elettronica più sofisticata, permettono un controllo più preciso del posizionamento, ma sono più costosi. Inoltre dispongono di una risposta fino a 5 volte più rapida, una coppia maggiore di circa 3 volte e una risoluzione più accurata rispetto a quelli analogici.

Quale tipo di servocomando scelgo?

La prima variabile da considerare è il rapporto qualità/prezzo. Al giorno d'oggi si possono trovare anche servocomandi molto economici, con ottimo rapporto qualità/prezzo, che sicuramente non hanno prestazioni e soprattutto durata come quelli delle marche più blasonate, ma non sono neanche da buttar via!.
Come seconda e terza variabile bisogna scegliere il servocomando in base alle esigenze di funzionamento richieste. Queste sono la coppia massima esprimibile e la velocità di rotazione.

E' sempre consigliato scegliere un servocomando che sia un po' più performante rispetto alle esigenze funzionali, altrimenti si corre il rischio di bruciare il motore del servo o rovinare gli ingranaggi per l'eccessivo sforzo a cui è sottoposto.

Precauzioni sull'utilizzo dei servocomandi

Un servocomando, durante il suo funzionamento, genera molto rumore elettrico (cioè disturbi elettromagnetici) che si ripercuotono sui circuiti adiacenti. E' utile utilizzare due linee di alimentazione separate, una per i servocomandi e una per l'elettronica, e dotate di elementi antidisturbo (come condensatori).

Se il servo comando oscilla, con un certo periodo costante, nella posizione prestabilita, si è in presenza del fenomeno di jittering. Questo può essere influenzato da diverso fattori, ma la causa più frequente sono disturbi elettromagnetici derivanti o da altri motori elettrici non filtrati a dovere, o da circuiti ricetrasmittenti a radiofrequenza non schermati.