Introducción a un motor servo

Hoy vamos a explicar un pequeño componente que será muy útil a la hora de mover cosas en nuestros proyectos. Se trata del motor servo, muy utilizado en aeromodelismo y robótica por su fiabilidad, fuerza y capacidad de trabajo.  Es muy frecuente verlo en los alerones de los aviones a escala, así como en las piernas y brazos de pequeños robots móviles. Un ejemplo básico de uso de motores servo es el uso de ellos para controlar una cámara (tipo pan-tilt, horizontal y vertical).

El motor servo (puedes ver una foto en el enlace que lleva a este sitio) es básicamente un motor de corriente continua con unos engranajes y un circuito integrado. Existen infinidad de modelos en el mercado, entre los que podemos encontrar servos digitales, analógicos (la diferencia es básicamente la forma en la que se procesa nuestra señal de control, siendo los digitales más rápidos y precisos), con engranajes en plástico o en metal, de tamaño micro, mini, mediano, grande, e incluso con realimentación sobre la posición y temperatura del servo (veremos a continuación cómo le indicamos que alcance una posición concreta). Normalmente los servos trabajan barriendo un ángulo determinado, es decir, no dan vueltas completas, sino que le indicamos el ángulo al que queremos que vaya y el servo se sitúa en él siempre que la carga que le hayamos puesto se lo permita.

Los servos tienen típicamente tres cables (los más modernos y avanzados tienen algún cable más para comunicarnos con ellos, pero de momento trabajaremos con los servos básicos, sobre todo porque son mucho más económicos). Los servos se alimentan normalmente con corriente continua. Por ello, dos de los cables corresponden al polo positivo y negativo de nuestra fuente de alimentación. El tercer cable será una señal de control, una onda digital que, dependiendo de la frecuencia de pulsos que envíe, le indicará al servo a qué posición debe de ir.

Normalmente tenemos que conocer las especificaciones de un servo (ver aquí una hoja de datos o datasheet como ejemplo) para trabajar con ellos. Necesitamos saber el voltaje con el que trabajan, así como la frecuencia a la que enviamos los pulsos de la señal de control (no te preocupes, no lo haremos hoy, dedicaremos otro artículo a cómo se genera la señal).

En el ejemplo que enlazamos el servo es un Tower Pro MG90S, el cual es muy económico, tiene engranajes metálicos que le dan una mayor durabilidad, puede moverse 60 grados en una décima de segundo si está alimentado a 4.8V, y un poquito más rápido si lo alimentamos a 6V. Puede mover una carga de entre 1.8 y 2.2 Kg si está anclada a un centímetro de su eje y puede abarcar 180 grados desde su posición inicial.  Funciona con modulación por pulsos (PWM) de entre 1.5ms para 0 grados hasta 2ms para 90 grados, siendo de 1 ms para -90 grados. De manera lineal, si partimos de 1.5 ms y le añadimos un poquito más, alcanzaremos diferentes ángulos hasta el máximo que es 90 grados, y si le vamos restando el servo girará en sentido antihorario hasta alcanzar los -90 grados ). No te preocupes si no entiendes todo de momento, cuando hagamos un poco de práctica con la Raspberry Pi quedará todo mucho más claro.

¿De dónde hemos sacado toda esta información? Como todos los componentes, el datasheet es nuestra fuente de información más preciada a la hora de trabajar con ellos. Existen un montón de tutoriales y cursos por internet que te indican cómo usar tal o cual circuito, pero se basan en una característica concreta. Si leemos las hojas de características/datasheets, tendremos una información valiosísima que en algunas ocasiones nos depara gratas sorpresas a la hora de trabajar con circuitos integrados.

¿Tienes alguna duda del funcionamiento de los servos? ¿Te interesaría ver algún proyecto con ellos? ¡Te esperamos en los comentarios!

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