Servoconductores

Capítulo 3 Servomecanismos
3.1 Descripción técnica
Para mover el perro se necesitan unos motores con control de posición, es decir que el eje se pueda situar en el ángulo que se desee. Además no es necesario que sean de revolución continua, con un giro de 180 grados es suficiente. Un tipo de motores que cumplen las características anteriores son los servomecanismos, que se utilizan bastante enaplicaciones de aeromodelismo para mover los alerones, subir y bajar trenes de aterrizaje, orientar hélices, acelerar o decelerar motores y un sinfín de aplicaciones más. Entre todos los modelos que existen, sobresale una marca por su calidad y prestigio, son los servomecanismos FUTABA. Dentro de la familia hay bastantes tipos con diferentes prestaciones, mayor o menor tamaño, velocidad o fuerza,pero todos ellos se controlan de la misma forma. La conexión al exterior se realiza a través de tres cables, uno para la masa (cable negro), otro para la tensión de alimentación de 6v (cable rojo) y el último lleva la señal de control de movimiento (cable blanco). El servomotor internamente realiza un control de posición en bucle cerrado, para lo que utiliza un potenciómetro y un circuito decontrol. La señal que espera recibir dicho circuito es un tren de pulsos, estos pulsos se repetirán con un periodo de 20 mseg. La anchura de los pulsos indicará en qué posición se deberá quedar el eje. El centro se corresponde con una anchura de 1.3 mseg, los extremos con anchuras de 0,3 mseg y de 2,3 mseg. Estos servos de posición son muy útiles para realizar accesorios de robots, como son losmanipuladores, pinzas, brazos, en resumen todo aquello en donde el rango de movimiento no necesite revolución continua. En aplicaciones de movimiento continuo habrá que desmontar el servomotor para configurarlo como un simple motor de corriente continua con caja reductora incorporada. Al desmontarlo, se podrá optar por diferentes alternativas, cada una de ellas tendrá su aplicación más adecuada. En lafigura 3.1 se pueden ver las distintas partes del servomotor. Empezando por la parte superior se tiene: La rueda del eje de salida, la tapa de la caja reductora, los engranajes que forman la caja reductora, la caja del servomotor, la tarjeta de control (enumerados de izquierda a derecha: potenciómetro, circuito de control y motor) y por último la tapa del servomotor junto con los tornillos de sujeción.El potenciómetro se encarga de cerrar el bucle de control, es el que examina la posición del motor. El circuito de control recibe la información del tren de pulsos y del potenciómetro y sitúa al eje del motor en su nueva posición. La caja reductora aumenta la 41

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CAPÍTULO 3. SERVOMECANISMOS

Figura 3.1: Estructura del Futaba S3003.

3.1. DESCRIPCIÓN TÉCNICA

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55mm

7mm 41mm7mm

Figura 3.2: Dimensiones del Futaba S3003.

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20mm 4mm

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7mm 26mm 20mm

3mm

36mm

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CAPÍTULO 3. SERVOMECANISMOS
Velocidad 0.23 seg/60o 0.23 seg/60o Par de salida 3.2 kg-cm 44.4 oz-in Tamaño 40.4 x 19.8 x 36 mm 1.59 x 0.78 x 1.42 in Peso 37.2 g 1.31 oz Tabla 3.1: Especificaciones delFutaba S3003. Velocidad 0.11 seg/60o Par de salida 5.7 kg-cm Tamaño 39 x 20 x 37.4 mm Peso 55 g 0.11 seg/60o 79.2 oz-in 1.54 x 0.79 x 1.47 in 1.94 oz

Tabla 3.2: Especificaciones del Futaba S9404. fuerza de salida del eje y reduce la velocidad del mismo. También existen un par de topes mecánicos, uno esta en el engranaje de salida del servomotor y el otro es el potenciómetro del circuito decontrol. En la figura 3.3 se representa la señal de control que espera recibir un servomecanismo, se recuerda que la anchura de los pulsos determina la posición en que se deberá parar el eje. En las tablas 3.1 y 3.2 se resumen las especificaciones dadas por el fabricante el servomecanismo Futaba S3003 y Futaba S9404 respectivamente. La tensión de alimentación es de 5 voltios y la amplitud de la...