MÓDULO SERVOMOTOR
Introducción
Los servomotores, también
llamados servos, son motores de corriente continua cuyo eje tiene la capacidad
de girar un número de grados variable, según sea la anchura de una señal
aplicada al terminal de control del mismo, así como de controlar su velocidad.
Para mantener la posición es necesario el envío continuo de un tren de pulsos
con la anchura adecuada.
Las aplicaciones más comunes
de los servos van desde el aeromodelismo hasta la robótica y la automática, ya
que se poseen una gran precisión en el posicionamiento.
Existen
dos tipos de servomotores, los analógicos y los digitales. Ambos tienen una
misma base constructiva:
- Sistema de engranajes reductores: Reducen la
velocidad y aumentan el par.
- Placa de control con realimentación en la que se
compara la señal de entrada o referencia (posición que queremos
obtener) con la de salida (posición
en el instante actual). De aquí se obtiene una señal de error que se
intenta corregir una vez amplificada.
- Un potenciómetro colocado en el eje de salida
del servo que permite conocer la posición angular.
- Un motor de corriente continua
La diferencia entre ambos
servos radica en la inclusión de un microprocesador en el control del servo
digital, el cual se encarga de procesar la señal de control con una frecuencia
10 veces mayor que la de un servo analógico. Este aumento se traduce en una
disminución del tiempo de respuesta, aumento de la resolución, mayor suavidad
en el movimiento, así como posibilidad de configuración de algunos parámetros
que son fijos en los servos analógicos (sentido de giro, posición central al
inicio, etc.).
Aunque todo parecen ventajas
en los servos digitales, también poseen algunos inconvenientes que no deben ser
obviados a la hora de su utilización, como por ejemplo un mayor del consumo
(necesidad de generar más pulsos) y la necesidad de programarlos con los dispositivos específicos de cada marca.
Control
del servomotor
Los servos tienen tres cables
para su funcionamiento. Dos de ellos son necesarios para conseguir la
alimentación del servo y el tercero sirve para su control.
La tensión de alimentación
puede variar normalmente entre 4.8 y 6 voltios de corriente continua obteniendo velocidades y torques (pares)
diferentes para cada tensión. Los colores de estos cables pueden variar según
el fabricante.
Figura 56: Códigos de
colores según fabricante
El cable de control, cuyo color
también varía según el fabricante, sirve para obtener una posición determinada
según una señal PWM (“Pulse Width Modulation”) introducida.
La señal PWM que debemos
enviar al servomotor debe tener una frecuencia de 50 Hz, esto es, cada 20
milisegundos. La anchura de cada pulso determinará la posición que conseguirá
el servo en cada instante. Los valores máximos y mínimos de esta anchura de
pulso varían dependiendo de la marca del servo, por tanto, es fundamental
realizar pruebas que determinen exactamente estos valores. Unos valores
habituales están entre 0.5 y 2.5 ms
