Adicionar um codificador ao servo FS90R de rotação contínua Feetech Micro 360 graus: 10 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

É muito difícil ou quase impossível controlar com precisão o movimento do robô com rodas usando o controle do motor de circuito aberto. Muitos aplicativos requerem a configuração precisa da pose ou distância de percurso de um robô com rodas. Micro servo motores de rotação contínua pequenos são uma excelente solução de baixo custo para acionar robôs pequenos, mas eles não têm o controle de feedback de servo motores maiores.

Os servos de rotação contínua de 360 graus da Feetech Micro (FS90R) são ótimos para projetos de robótica, mas às vezes você quer o controle de feedback de servos maiores.

Converter esses pequenos servos para usar o controle de feedback de posição de loop fechado é realmente muito fácil, uma vez que você adiciona um sensor codificador analógico Tamiya e um algoritmo de feedback de loop fechado simples para um controlador Arduino ou Raspbery Pi.

Etapa 1: peças necessárias

• FeeTech 9g Micro Servo de rotação contínua com chifre de servo redondo Fornecedor: RobotShop Parte #: RB-Fit-02 Qtd: 1 Custo unitário: $ 4,99 Total: $ 4,99

• Arduino NG com ATmega8 ou microcontrolador Arduino semelhante
• Par de codificador para caixa de engrenagens de motor duplo Tamiya Fornecedor: RobotShop Parte #: RB-Rbo-122 Qtd: 1
• Etiquetas de endereço Avery 8160 1 "x 2-5 / 8" Fornecedor: Office Depot Qtd: 1 folha Total: pacote de $ 13,99 (25 folhas)
• Gráfico de disco do codificador do github
• Carregador de telefone portátil de 5V com cabo de carregamento Micro USB para USB-A Fornecedor: Best Buy Tzumi - PocketJuice Solo 4000 mAh Carregador portátil Modelo: 4021BB Número da peça: 6304825

Opção Raspberry Pi

1. Raspberry Pi 3 - Modelo B Fornecedor: Adafruit SKU: ID DO PRODUTO: 3055
2. Ou Pacote Básico Raspberry Pi Zero W - Inclui Pi Zero W Fornecedor: Adafruit Número da peça: ID DO PRODUTO: 3409Qty: 1

Se você estiver usando um Raspbery Pi ou Pi Zero W, são necessários dois Pi HATs adicionais:

1. Pimoroni Automation pHAT para Raspberry Pi Zero Fornecedor: Adafruit Número da peça: ID DO PRODUTO: 3352Qty: 1
2. SparkFun Pi Servo HAT Fornecedor: SparkFun Part #: DEV-14328Qty: 1
3. Cabeçalho de empilhamento GPIO - Pinos extralongos 2x20 Fornecedor: Adafruit Número da peça: ID DO PRODUTO: 2223Qty: 2

Etapa 2: Ferramentas necessárias

• Mini chave de fenda Philips
• Pistola de cola e bastão de cola ou super cola
• Alicate de ponta fina
• Um ferro de solda e solda são necessários para a versão Raspberry Pi (opcional)

Etapa 3: Imprima o gráfico do disco do codificador no papel da etiqueta de endereço

1. Abra o Encoder_disk.pdf e imprima-o no papel de etiqueta de endereço Avery 8160
2. Use uma tesoura para cortar o gráfico do disco do codificador ao longo das linhas tracejadas do papel da etiqueta e corte o orifício central usando a linha tracejada como guia

Etapa 4: anexe o gráfico do disco do codificador à buzina do servo redondo

1. Retire o papel protetor do gráfico do disco codificador da Etapa 3
2. Anexe o gráfico do disco do codificador na parte de trás da buzina do servo redondo e centralize o orifício gráfico do disco do codificador em torno da saliência da ranhura da buzina do servo
3. Suavize o gráfico do disco do codificador para remover quaisquer bolhas de ar ou rugas

Etapa 5: conecte o codificador analógico Tamiya ao micro servo motor

1. Coloque uma pequena gota de Hot ‐ melt ou super cola na saliência do eixo do micro servo motor. Use cola hot melt como um fixador temporário, mas use supercola para a fixação definitiva definitiva.
2. Conecte o codificador analógico Tamiya garantindo que o orifício na placa de circuito do codificador analógico Tamiya esteja centralizado em torno do eixo do micro servo motor com os sensores apontando para cima / longe do motor

Etapa 6: Modificar os cabos do sensor do codificador

1. Os cabos fornecidos com o codificador analógico Tamiya precisam ser modificados para funcionar com a configuração de sinal de aterramento 5V padrão nos pinos de entrada analógica do microcontrolador
2. Troque os fios de aterramento e 5 V em uma extremidade do cabo do sensor analógico de modo que o fio de 5 V fique no centro do conector de pino e os fios de aterramento e sinal fiquem na posição da borda do conector de pino
3. Conecte a extremidade não modificada do cabo aos pinos do codificador analógico Tamiya
4. Conecte a extremidade modificada do cabo aos pinos de entrada analógica do microcontrolador Arduino, garantindo que o fio terra no pino Arduino esteja conectado ao pino terra do codificador analógico Tamiya
5. Conecte o cabo PWM do Micro Servo motor aos pinos PWM D9 do seu microcontrolador Arduino

Etapa 7: prenda a buzina servo redonda ao micro servo motor

Monte a buzina servo redonda com o gráfico do disco codificador no eixo do micro servo motor e prenda-o usando o parafuso de fixação da buzina servo fornecida

Etapa 8: Conexões de Hardware

Versão Arduino

1. Conecte a extremidade modificada do cabo do sensor do codificador à porta Analog 4 do Arduino observando a orientação correta do pino Ground-5V-Signal
2. Conecte o conector PWM do Micro Servo Motor aos pinos D9 do controlador Arduino
3. Conecte o Arduino a uma fonte de alimentação

Versão Raspberry Pi

1. Empilhe o Pimoroni Automation Phat para o cabeçalho Raspberry Pi GPIO
2. Empilhe o SparkFun Pi Servo HAT em cima do Pimoroni Automation Phat
3. Conecte o pino de sinal do sensor do codificador analógico à conexão ADC 1 no Pimoroni Automation Phat
4. Conecte os pinos de aterramento e 5 V do conector do sensor do codificador analógico às respectivas conexões de aterramento e 5 V no Pimoroni Automation Phat
5. Certifique-se de que o jumper de isolamento da fonte de alimentação SparkFun Pi Servo HAT esteja no modo aberto (consulte o manual do fornecedor) antes de conectar a energia da bateria ao chapéu
6. Conecte a energia da bateria ao Raspberry Pi e SparkFun Pi Servo HAT

Etapa 9: Baixe e execute o código de demonstração do codificador Micro Servo Motor

Versão Arduino

1. Copie, clone ou baixe os códigos de demonstração do Arduino Encoder Encoder.ino, Encoder.h e Encoder.cpp do github
2. Abra o código demo no IDE do Arduino e selecione sua placa no menu Ferramentas IDE
3. Faça o upload do código para o seu painel
4. Assim que a placa Arduino for reiniciada, ela iniciará o programa e executará uma sequência de movimentos predefinidos que ilustram como controlar o micro servo motor usando o codificador analógico Tamiya

Versão Raspberry Pi

1. Copie, clone ou baixe o código de demonstração do codificador encoder.py Python do github para o seu cartão SD Raspberry Pi
2. Abra o código de demonstração no IDE Python 3 Idle e execute o código a partir do menu Executar do IDE
3. Assim que o programa for iniciado, ele iniciará o programa e executará uma sequência de movimentos predefinidos que ilustram como controlar o Micro servo motor usando o codificador analógico Tamiya. Remova o comentário do modo interativo rotulado de código para inserir comandos de posição a partir da linha de comando do shell do Python

Etapa 10: experimente a demonstração online do robô

1. Você pode testar um robô de exemplo com micro servo motores controlados por codificador no site gratuito droidguru.net
2. Vá para: droidguru.net. Assista ao tutorial primeiro se você não souber como funciona (menu Ajuda). O joystick dirige o robô e o botão A dispara a arma de Airsoft, a menos que esteja sem BB ou a bateria acabe. (Melhor quando visualizado em um laptop / computador desktop)

3. Siga estas etapas para começar a usar o robô de exemplo

   • Faça login como um convidado
   • Selecione a sala de rodas no painel da sala de reunião
   • Selecione o robô Drone Patrol 1 no painel de membros da sala
   • Depois que a contagem regressiva terminar, você pode controlar o robô com o joystick ou os botões de jog
   • Selecione novamente o robô Drone Patrol 1 no painel de membros da sala para iniciar uma nova sessão de controle do robô
4. O joystick virtual dirige o robô e os botões de seta de trabalho do joystick controlam os movimentos do motor jog / vernier / incremental usando os codificadores analógicos para melhor alinhar a arma de airsoft com os alvos