Modificacion de un Servomotor

A que se le puede llamar modificacion de un servo, los que conocen el funcionamiento de uno saben que ellos giran hasta 180º, si queremos hacer que gire 360º hay que seguir esta guia realizada por el Sr. Ariel Palazzeside la pagina de ucontrol aqui les dejo la breve introduccion hecho por el mismo y por supuesto el link el cual se pueden guiar ah la figura de arriba fue el conejillo de indias...

Tarde o temprano, todo aficionado a la robótica decide utilizar un servo como si fuese un motor dotado de una caja reductora. Esto es muy sencillo de lograr, aunque requiere tener bastante cuidado para no terminar con un servo inutilizado.

Para los que no saben de que hablamos, la idea es quitar las restricciones mecánicas y electrónicas que posee un servomotor para permitirle girar libremente, aunque conservando la posibilidad de ser comandado desde un microcontrolador.

Para que todos los lectores de uControl puedan llevar a buen puerto el "trucado" de sus servos, hemos escrito esta guía paso a paso, con muchas fotografías para ilustrar cada etapa del proceso.

Como trucar un servomotor

pronto pasare la tutorial al blog para asi facilitarles el trabajo...

Servomotores

En wikipedia podemos encontrar la definicion de un servomotor, pero de todas maneras aqui les hablare un poco sobre el servomotor...

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. Está conformado por un motor, una caja reductora y un circuito de control. Los servos se utilizan frecuentemente en sistemas de radiocontrol y en robótica, pero su uso no está limitado a estos.

Servo analógico para modalismo

Estos servomotores se componen, en esencia, de un motor de corriente continua, un juego de engranajes para la reducción de velocidad, un potenciómetro ubicado sobre el eje de salida (que se usa para conocer la posición) y una plaqueta de circuito para el control.

Despiese de un servomotor

Los servos que se usan en modelismo son de este tipo. Como se dijo anteriormente, por lo general poseen un motor de CC, que gira a velocidad alta, una serie de engranajes para producir la reducción de velocidad de giro y acrecentar su capacidad de torque, un potenciómetro conectado al eje de salida (que es ni más ni menos que el encoder) y un circuito de control de la realimentación.

Estos servos reciben señal por tres cables: alimentación para el motor y la pequeña plaqueta de circuito del control (a través de dos cables, positivo y negativo/masa), y una señal controladora que determina la posición que se requiere. La alimentación de estos servos es, normalmente, de entre 4,8 y 6 voltios.

El estándar de esta señal controladora para todos los servos de este tipo, elegido para facilitar el uso en radiocontrol, es un pulso de onda cuadrada de 1,5 milisegudos que se repite a un ritmo de entre 10 a 22 ms. Mientras el pulso se mantenga en ese ancho, el servo se ubicará en la posición central de su recorrido. Si el ancho de pulso disminuye, el servo se mueve de manera proporcional hacia un lado. Si el ancho de pulso aumenta, el servo gira hacia el otro lado. Generalmente el rango de giro de un servo de éstos cubre entre 90° y 180° de la circunferencia total, o un poco más, según la marca y modelo.

Es posible modificar un servo motor para eliminar su restricción de giro y permitirle dar giros completos. Esto, sin embargo, convierte al servo motor en un motor de corriente continua normal, pues es necesario eliminar el circuito de control. Debido que los engranajes reductores se conservan luego de la modificación, el motor obtenido mantiene la fuerza y velocidad que tenían servo inicial. Además, poseen la ventaja de que tienen menos inercia que los motores de corriente continua comerciales, lo que los hace útiles para ciertas aplicaciones.

Puente H

Control de motores de CC
Puente H
por Eduardo J. Carletti
de la pagina http://robots-argentina.com.ar

En el circuito de abajo vemos un Puente H de transistores, nombre que surge, obviamente, de la posición de los transistores, en una distribución que recuerda la letra H. Esta configuración es una de las más utilizadas en el control de motores de CC, cuando es necesario que se pueda invertir el sentido de giro del motor.

Aplicando una señal positiva en la entrada marcada AVANCE se hace conducir al transistor Q1. La corriente de Q1 circula por las bases, de Q2 y Q5,haciendo que el terminal a del motor reciba un positivo y el terminal b el negativo (tierra).

Si en cambio se aplica señal en la entrada RETROCESO, se hace conducir al transistor Q6, que cierra su corriente por las bases, de Q4 y Q3. En este caso se aplica el positivo al terminal b del motor y el negativo (tierra) al terminal a del motor.

Una de las cosas muy importantes que se deben tener en cuenta en el control de este circuito es que las señales AVANCE y RETROCESO jamás deben coincidir. Si esto ocurre los transistores, Q2, Q3, Q4 y Q5 cerrarán circuito directamente entre el positivo de la fuente de alimentacion y tierra, sin pasar por el motor, de modo que es seguro que se excederá la capacidad de corriente Emisor-Colector y los transistores, se dañarán para siempre. Y si la fuente no posee protección, también podrá sufrir importantes daños. Al efecto existen varias formas de asegurarse de esto, utilizando circuitos que impiden esta situación (llamados "de interlock"), generalmente digitales, basados en compuertas lógicas. Abajo mostramos un ejemplo.

He aquí otra opción de Puente H y circuito de Interlock, con la ventaja de que utiliza menos transistores (tipo Darlington en este caso) y de tener un circuito de interlock aún más seguro. En el circuito anterior, si se presentan las dos señales activas simultáneamente se habilita uno de los sentidos de marcha, sin que se pueda prever cuál será. Si las señales llegan con una leve diferencia de tiempo, se habilita la orden que ha llegado primero, pero si ambas señales llegan al mismo tiempo no se puede prever cuál comando (AVANCE o RETROCESO) será habilitado. En este segundo circuito no se habilita ninguno:

El circuito Puente H sólo permite un funcionamiento SÍ-NO del motor, a plena potencia en un sentido o en el otro (además del estado de detención, por supuesto), pero no ofrece un modo de controlar la velocidad. Si es necesario hacerlo, se puede apelar a la regulación del voltaje de la fuente de alimentación, variando su potencial de 7,2 V hacia abajo para reducir la velocidad. Esta variación de tensión de fuente produce la necesaria variación de corriente en el motor y, por consiguiente, de su velocidad de giro. Es una solución que puede funcionar en muchos casos, pero se trata de una regulación primitiva, que podría no funcionar en aquellas situaciones en las que el motor está sujeto a variaciones de carga mecánica, es decir que debe moverse aplicando fuerzas diferentes. En este caso es muy difícillograr la velocidad deseada cambiando la corriente que circula por el motor, ya que ésta también será función —además de serlo de la tensión eléctrica de la fuente de alimentación— de la carga mecánica que se le aplica (es decir, de la fuerza que debe hacer para girar).

Una de las maneras de lograr un control de la velocidad es tener algún tipo de realimentación, es decir, algún artefacto que permita medir a qué velocidad está girando el motor y entonces, en base a lo medido, regular la corriente en más o en menos. Este tipo de circuito requiere algún artefacto de senseo (sensor) montado sobre el eje del motor. A este elemento se le llama tacómetro y suele ser un generador CC (otro motor de CC cumple perfectamente la función, aunque podrá ser uno de mucho menor potencia), un sistema de tacómetro digital óptico, con un disco de ranuras o bandas blancas y negras montado sobre el eje, u otros sistemas, como los de pickups mágneticos.

Existe una solución menos mecánica y más electrónica, que es, en lugar de aplicar una corriente continua, producir un corte de la señal en pulsos, a los que se les regula el ancho. Este sistema se llama control por Regulación de Ancho de Pulso (PWM, Pulse-Width-Modulated, en inglés).

Esta explicacion fue tomada desde la pagina Robots Argentina aqui pueden encontrar informacion muy util en esta rama y encontraran mas informacion sobre la utilizacion del puente H, tienen un articulo nuevo el cual se llama Manejo de potencia para motores con el integrado L293D.

Solo colocare en este blog la info que necesitare y usare para armar este robot, si quieren complementar usen los links de intereses que les deje y google XD...

Motores de CC

El motor de corriente continua (CC) es una máquina que convierte la energía eléctrica en mecánica, principalmente mediante el movimiento rotatorio. En la actualidad existen nuevas aplicaciones con motores eléctricos que no producen movimiento rotatorio, sino que con algunas modificaciones, ejercen tracción sobre un riel. Estos motores se conocen como motores lineales.

Son de los más comunes y económicos, y puedes encontrarlo en la mayoría de los juguetes a pilas, constituidos, por lo general, por dos imanes permanentes fijados en la carcaza y una serie de bobinados de cobre ubicados en el eje del motor, que habitualmente suelen ser tres.

El motor de corriente continua está compuesto de 2 piezas fundamentales, rotor y el estator.

Dentro de éstas se ubican los demás componentes como:

• Escobillas y porta escobillas

• Colector

• Eje

• Núcleo y devanado del rotor

• Imán Permanente

• Armazón

• Tapas o campanas

El rotor constituye la parte móvil del motor, proporciona el torque para mover a la carga.

Está formado por:

• Eje: Formado por una barra de acero fresada. Imparte la rotación al núcleo, devanado y al colector.

• Núcleo: Se localiza sobre el eje. Fabricado con capas laminadas de acero, su función es proporcionar un trayecto magnético entre los polos para que el flujo magnético del devanado circule.

Las laminaciones tienen por objeto reducir las corrientes parásitas en el núcleo. El acero del núcleo debe ser capaz de mantener bajas las pérdidas por histéresis. Este núcleo laminado contiene ranuras a lo largo de su superficie para albergar al devanado de la armadura (bobinado).

• Devanado: Consta de bobinas aisladas entre sí y entre el núcleo de la armadura. Estas bobinas están alojadas en las ranuras, y están conectadas eléctricamente con el colector, el cual debido a su movimiento rotatorio, proporciona un camino de conducción conmutado.

• Colector: Denominado también conmutador, está constituido de láminas de material conductor (delgas), separadas entre sí y del centro del eje por un material aislante, para evitar cortocircuito con dichos elementos. El colector se encuentra sobre uno de los extremos del eje del rotor, de modo que gira con éste y está en contacto con las escobillas. La función del colector es recoger la tensión producida por el devanado inducido, transmitiéndola al circuito por medio de las escobillas (llamadas también cepillos).

El Estator constituye la parte fija de la máquina. Su función es suministrar el flujo magnético que será usado por el bobinado del rotor para realizar su movimiento giratorio.



Está formado por:

• Armazón: Denominado también yugo, tiene dos funciones primordiales: servir como soporte y proporcionar una trayectoria de retorno al flujo magnético del rotor y del imán permanente, para completar el circuito magnético.

• Imán permanente: Compuesto de material ferromagnético altamente remanente, se encuentra fijado al armazón o carcaza del estator. Su función es proporcionar un campo magnético uniforme al devanado del rotor o armadura, de modo que interactúe con el campo formado por el bobinado, y se origine el movimiento del rotor como resultado de la interacción de estos campos.

• Escobillas: Las escobillas están fabricadas se carbón, y poseen una dureza menor que la del colector, para evitar que éste se desgaste rápidamente. Se encuentran albergadas por los portaescobillas. Ambos, escobillas y portaescobillas, se encuentran en una de las tapas del estator.

La función de las escobillas es transmitir la tensión y corriente de la fuente de alimentación hacia el colector y, por consiguiente, al bobinado del rotor.

La función del portaescobillas es mantener a las escobillas en su posición de contacto firme con los segmentos del colector. Esta función la realiza por medio de resortes, los cuales hacen una presión moderada sobre las escobillas contra el colector. Esta presión debe mantenerse en un nivel intermedio pues, de ser excesiva, la fricción desgastaría tanto a las escobillas como al colector; por otro lado, de ser mínima esta presión, se produciría lo que se denomina "chisporroteo", que es cuando aparecen chispas entre las superficies del colector y las escobillas, debido a que no existe un buen contacto.

Para invertir los giros de los motores de corriente continua se puede utilizar una fuente simétrica o dos fuentes de alimentación con un interruptor simple de dos contactos y otra es utilizar una fuente común con un interruptor doble es decir uno de 4 contactos.

Sensores

Un sensor es un dispositivo usado para medir magnitudes físicas como la temperatura, presión, volumen existentes en el medio ambiente, y lo convierte en una señal electrónica por ejemplo en voltaje. Los sensores son normalmente algunos de los componentes electrónicos parte de un sistema, como un ordenador, control y / o sistema de medición. Los sensores análogos producen con mayor frecuencia un voltaje proporcional a la magnitud de medida. La señal debe ser convertida a un formato digital con un convertidor análogo / digital antes de ser procesado. Los sensores digitales utilizan una comunicación en serie como la comunicación EIA-232 para devolver la información de manera directa al controlador o computador por medio del puerto paralelo o serial.

En este caso RAMSU Robot usara en sus modulos sensoriales

-Ultrasonidos: Se suelen usar para detección de obstáculos. Alcanzan mucho más que los fotoeléctricos, inductivos y capacitivos. Se basan en emitir un sonido (ultrasonido) y, si el receptor lo recibe es que hay un objeto.

-Inductivos: Suele ser un bobinado donde pasa corriente. Al acercarse a un cuerpo metálico varía el campo magnético que crea. O sea, detecta variaciones de flujo magnético.

-Capacitivos: Son dos placas metálicas formando una especie de condensador. Al acercarse a un cuerpo, éste hace de dieléctrico y varí­a la capacidad del condensador. O sea, detecta variaciones de capacidad.

-Temperatura: Suelen ser unas resistencias que varían su valor dependiendo de la temperatura. Las hay que cuando aumenta el calor, aumentan la resistencia (PTC) y otras que cuando el calor aumenta disminuyen su valor (NTC). También hay unos sensores de temperatura que son un par de metales (como una uve "V") que crean en sus bornes un voltaje proporcional a la diferencia de temperatura de éstos. Se denominan termopares.

Estos son algunos sensores que podremos encontrar en este robot ya que los valores a medir los podremos encontrar en estos tipos de sensores, existen otras gamas de sensores, se aceptan sugerencias de posibles ciercuitos sensoriales, y posible adaptaciones.

AQUI podemos encontrar algunos otros tipos de sensores existentes, no duden en consultar a google para mas informacion sobre los mismos