informe practica con servomotor
DESCRIPTION
la presente es una practica de laboratorio con servomotoresTRANSCRIPT
CORPORACIÓN UNIVERSITARIA DEL META – ROBOTICA
1
Laboratorio Electiva de profundización robótica
“control de un servo motor”
Luis Alexander Piñeros Garzón, Cesar Augusto Herrera Riaño Corporación Universitaria del Meta
Programa de ingeniería electrónica
Villavicencio, Colombia [email protected]
Resumen—
En la siguiente práctica de laboratorio se va a implementar, el funcionamiento de un servo motor el cual girara dependiendo del sentido de giro del potenciómetro (resistencia variable) es decir por el pasara un voltaje o una corriente, la velocidad de giro dependerá de la frecuencia de la conmutación de la corriente o voltaje la cual variaremos con el potenciometro y a su vez el torque dependerá de la capacidad que pueda manipular el servo y el voltaje aplicado el cual oscila entre 4.5 y 6 v
Palabras clave: motor servo, tensión, corriente, giro, torque , Angulo de giro .
Abstract
In the next lab is to implement, the performance of a
servo motor which revolved depending on the
direction of rotation of the potentiometer (variable
resistor) that is passed by a voltage or current, the
speed depends on the frequency switching the
current or voltage which vary them with the
potentiometer and in turn the torque depends on the
ability to manipulate the servo and applied voltage
which ranges between 4.5 and 6 v
Keywords: servo motor, voltage, current, rotation,
torque, rotation angle
INTRODUCCION
Un servomotor (también llamado servo) es
un dispositivo similar a un motor de
corriente continua que tiene la capacidad
de ubicarse en cualquier posición dentro de
su rango de operación, y mantenerse
estable en dicha posición. Este puede ser
llevado a posiciones angulares específicas
al enviar una señal codificada. Con tal de
que una señal codificada exista en la línea
de entrada, el servo mantendrá la posición
angular del engranaje. Cuando la señala
codificada cambia, la posición angular de
los piñones cambia. En la práctica, se usan
servos para posicionar superficies de
control como el movimiento de palancas,
pequeños ascensores y timones. Ellos
también se usan en radio control, títeres, y
por supuesto, en robots.
Un servomotor es un motor eléctrico que
tiene la capacidad de ser controlado, tanto
en velocidad como en posición. Los servos
se utilizan frecuentemente en sistemas de
radio control y en robótica, pero su uso no
está limitado a éstos. Es posible modificar
un servomotor para obtener un motor de
corriente continua que, si bien ya no tiene
la capacidad de control del servo, conserva
la fuerza, velocidad y baja inercia que
caracteriza a estos dispositivos.
2. OBJETIVOS
Reconocer las características y
funcionamiento básico de los
servomotores.
Realizar la implementación del
circuito de control para un
servomotor.
Desarrollar el movimiento o giro de
un motor servo.
Conocer los diferentes sentidos de
giro de un motor servo.
3. MARCO TEÓRICO
El motor del servo tiene algunos circuitos
de control y un potenciómetro (una
resistencia variable) esta es conectada al
eje central del servo motor. En la figura se
puede observar al lado derecho del
circuito. Este potenciómetro permite a la
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circuitería de control, supervisar el ángulo
actual del servo motor. Si el eje está en el
ángulo correcto, entonces el motor está
apagado. Si el circuito chequea que el
ángulo no es el correcto, el motor girará en
la dirección adecuada hasta llegar al
ángulo correcto. El eje del servo es capaz
de llegar alrededor de los 180 grados.
Normalmente, en algunos llega a los 210
grados, pero varía según el fabricante. Un
servo normal se usa para controlar un
movimiento angular de entre 0 y 180
grados. Un servo normal no es
mecánicamente capaz de retornar a su
lugar, si hay un mayor peso que el sugerido
por las especificaciones del fabricante.
La cantidad de voltaje aplicado al motor es
proporcional a la distancia que éste
necesita viajar. Así, si el eje necesita
regresar una distancia grande, el motor
regresará a toda velocidad. Si este necesita
regresar sólo una pequeña cantidad, el
motor correrá a una velocidad más lenta. A
esto se le llama control proporcional.
El cable de control se usa para comunicar
el ángulo. El ángulo está determinado por
la duración de un pulso que se aplica al
alambre de control. A esto se le llama PCM
Modulación codificada de Pulsos. El servo
espera ver un pulso cada 20 milisegundos
(.02 segundos). La longitud del pulso
determinará los giros del motor. Un pulso
de 1.5 ms., por ejemplo, hará que el motor
se torne a la posición de 90 grados
(llamado la posición neutra). Si el pulso es
menor de 1.5 ms., entonces el motor se
acercará a los 0 grados. Si el pulso es
mayor de 1.5ms, el eje se acercará a los
180 grados.
Como se observa en la figura, la duración
del pulso indica o dictamina el ángulo del
eje (mostrado como un círculo verde con
flecha). Nótese que las ilustraciones y los
tiempos reales dependen del fabricante de
motor. El principio, sin embargo, es el
mismo. Para los servomotores marca Hitec:
0.50 ms = 0 grados, 1.50 ms = 90 grados y
2.5 ms = 180 grados.
4. MATERIALES
Fuente de voltaje.
Multímetro.
Servomotor.
Elementos electrónicos.
f
5. PROCEDIMIENTO
a) Realizar el circuito de control de un
servo el cual se muestra en la figura,
teniendo en cuenta que los servos están
provistos de un amplificador, piñoneria
de reducción y un potenciómetro de
realimentación todo incorporado. Ellos
tienen tres cables de conexión
eléctrica; Vcc, GND, y entrada de
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control.
.
foto en la cual apreciamos el montaje del circuito de control de un servo motor.
b) Realizar el movimiento del servo
indicando la cantidad de grados a los
cuales girará, para ello se debe
calcular la longitud (ancho) del pulso
de la siguiente forma, si se desea que el
servo se mueva a razón de 30 grados,
entonces se dice que 0 grados
corresponden 1ms, 120 grados = 2ms
=> 30 grados =1.16ms. Así, se envían
pulsos de 1.16ms, para generar el
movimiento.
c) C) Generar una tabla donde se
especifican mínimo 5 movimientos del
servo a diferentes ángulos indicando el
valor de ms utilizado para cada
movimiento.
Tabla1.
Angulo (°) Longitud ancho de
pulso (mseg.)
0° 1mseg
30° 1.16mseg
90° 1.5mseg
120° 2mseg
180° 2.5mseg
Donde se muestra el Angulo de giro del servo y la longitud
del ancho de pulso
Tabla 2.
Angulo de giro Potenciómetro
(resistencia
variable)
30° 1,6 kΩ
60° 3,3 kΩ
90° 5 kΩ
120° 6,6 kΩ
150° 8,3kΩ Donde se aprecia el Angulo de rotación del servo y la variación del potenciómetro (resistencia variable)
simulacion
Donde se aprecia el montaje del circuito de control de un servo
R4
DC7
Q3
GN
D1
VC
C8
TR2
TH6
CV5
U1
NE555
Q12N3904
R1
10k
C1100n
C2100n
BAT19V
R210k
15%
RV1
10k
R3220k
R415k
+88.8
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CONCLUSIONES
Al terminar la práctica de
laboratorio se resaltan impórtales
puntos de vista tales como:
El eje del servo es capaz de llegar
alrededor de los 180 grados, es
decir van desde los 0° hasta los
180°.
Estos motores son de suma
importancia cuando requerimos
mover o manipular un objeto que
sea de suma precisión.
la capacidad de control del servo,
conserva la fuerza, velocidad y baja
inercia que caracteriza a estos
dispositivos.
Este tipo de dispositivo se usan
servos para posicionar superficies
de control como el movimiento de
palancas, pequeños ascensores y
timones.
Un motor servo tiene la capacidad
de controlar tanto su velocidad
como su posición.
BIBLIOGRAFÍA
“Sensores y acondicionadores de señal:
Prácticas”, Ramón Pallas. Publicado
por Marcombo, S.A., 2007.
“Instrumentación electrónica”, Miguel
Ángel Pérez García y otros. Editorial:
Thomson Paraninfo S.A.
“Guía para mediciones electrónicas y
prácticas de laboratorio”, Stanley Wolf
y Richard F.M. Smith, Editorial:
Prentice Hall Hispanoamericana S.A.
1992.
7. ANEXOS (simulaciones, gráficas,
manuales, etc.)
Hacer las mediciones y cálculos
necesarios para el circuito de control
del servomotor.
Presentar la simulación del circuito de
control del servomotor.
Anotar las conclusiones de la práctica.
El informe de la práctica de
laboratorio debe ser elaborado y
entregado en formato PAPER IEEE.
R4
DC7
Q3
GN
D1
VC
C8
TR2
TH6
CV5
U1
NE555
Q12N3904
R1
10k
C1100n
C2100n
BAT19V
R210k
100%
RV1
10k
R3220k
R415k
+39.6
0° 180°
90°
A
B
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