Dodaj enkoder do serwomechanizmu Feetech Micro 360 stopni z ciągłym obrotem FS90R: 10 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Bardzo trudne lub prawie niemożliwe jest precyzyjne sterowanie ruchem robota kołowego za pomocą sterowania silnikiem w pętli otwartej. Wiele zastosowań wymaga dokładnego ustawienia pozycji lub odległości ruchu robota kołowego. Małe serwosilniki o ciągłym obrocie są świetnym, niedrogim rozwiązaniem do napędzania małych robotów, ale brakuje im sterowania ze sprzężeniem zwrotnym, jak w przypadku większych serwosilników.

Serwomechanizmy Feetech Micro 360 stopni z ciągłym obrotem (FS90R) są świetne do projektów robotyki, ale czasami potrzebujesz kontroli sprzężenia zwrotnego większych serw.

Konwersja tych małych serw do sterowania sprzężeniem zwrotnym w pętli zamkniętej jest w rzeczywistości bardzo łatwa po dodaniu analogowego czujnika enkodera Tamiya i prostego algorytmu sprzężenia zwrotnego w pętli zamkniętej do kontrolera Arduino lub Raspbery Pi.

Krok 1: Potrzebne części

• FeeTech 9g Micro Servo z ciągłym obrotem z okrągłym serwomechanizmem Dostawca: RobotShop Część nr: RB-Fit-02 Ilość: 1 Koszt jednostkowy: 4,99 USD Razem: 4,99 USD

• Arduino NG z ATmega8 lub podobnym mikrokontrolerem Arduino
• Para enkoderów do przekładni Tamiya z podwójnym silnikiem Dostawca: RobotShop Część #: RB-Rbo-122 Ilość:1
• Avery 8160 Etykiety adresowe 1" x 2-5/8" Dostawca: Office Depot Ilość: 1 arkusz Łącznie: 13,99 USD opakowanie (25 arkuszy)
• Grafika dysku enkodera z github
• Przenośna ładowarka do telefonu 5V z kablem ładującym Micro USB na USB-A Dostawca: Best Buy Tzumi - Przenośna ładowarka PocketJuice Solo 4000 mAh Model: 4021BB Nr części: 6304825

Opcja Raspberry Pi

1. Raspberry Pi 3 - Model B Dostawca: Adafruit SKU:ID produktu: 3055
2. Lub Raspberry Pi Zero W Basic Pack - Zawiera Pi Zero W Dostawca: Adafruit Part #: ID produktu: 3409Ilość: 1

Jeśli używasz Raspbery Pi lub Pi Zero W, potrzebne są dwa dodatkowe nakładki Pi HAT:

1. Pimoroni Automation pHAT dla Raspberry Pi Zero Dostawca: Adafruit Część #:ID produktu: 3352Ilość: 1
2. SparkFun Pi Servo HAT Dostawca: SparkFun Część #: DEV-14328Ilość: 1
3. GPIO Stacking Header - Bardzo długi 2x20 pinów Dostawca: Adafruit Część #: ID produktu: 2223Ilość: 2

Krok 2: Potrzebne narzędzia

• Mini śrubokręt Philips
• Pistolet do kleju i klej w sztyfcie lub Super Glue
• Szczypce półokrągłe
• Do wersji Raspberry Pi potrzebne są lutownica i lut (opcjonalnie)

Krok 3: Wydrukuj grafikę dysku enkodera na papierze etykiety adresowej

1. Otwórz Encoder_disk.pdf i wydrukuj go na papierze etykiet adresowych Avery 8160
2. Użyj nożyczek, aby wyciąć grafikę dysku enkodera wzdłuż linii przerywanych z papieru etykietowego i wytnij środkowy otwór, używając linii przerywanej jako prowadnicy

Krok 4: Dołącz grafikę dysku enkodera do okrągłego serwonapędu

1. Zdejmij papierowy podkład z grafiki dysku enkodera z kroku 3
2. Przymocuj grafikę dysku enkodera z tyłu okrągłego serwomechanizmu i wyśrodkuj otwór graficzny dysku enkodera wokół występu splajnu serwomechanizmu
3. Wygładź grafikę dysku enkodera, aby usunąć pęcherzyki powietrza lub zmarszczki

Krok 5: Podłącz analogowy enkoder Tamiya do mikro serwomotoru

1. Umieść niewielką kroplę kleju topliwego lub superkleju na piaście wału mikroserwomotoru. Użyj kleju topliwego jako tymczasowego łącznika, ale użyj superkleju do ostatecznego trwałego mocowania.
2. Przymocuj enkoder Tamiya Analog, upewniając się, że otwór w płytce drukowanej enkodera Tamiya Analog jest wyśrodkowany wokół wału mikroserwonapędu z czujnikami skierowanymi w górę/od silnika

Krok 6: Zmodyfikuj kable czujnika enkodera

1. Kable dostarczone z enkoderem Tamiya Analog muszą zostać zmodyfikowane, aby działały ze standardową konfiguracją sygnału uziemienia 5V na analogowych pinach wejściowych mikrokontrolera
2. Zamień przewody uziemienia i 5 V na jednym końcu kabla czujnika analogowego, tak aby przewód 5 V znajdował się pośrodku złącza kołkowego, a przewody uziemienia i sygnałowe znajdowały się na krawędzi złącza kołkowego
3. Podłącz niezmodyfikowany koniec kabla do pinów kodera Tamiya Analog
4. Podłącz zmodyfikowany koniec kabla do styków wejścia analogowego mikrokontrolera Arduino, upewniając się, że przewód uziemiający na styku Arduino jest podłączony do styku uziemienia enkodera Tamiya Analog
5. Podłącz kabel PWM silnika Micro Servo do pinów D9 PWM mikrokontrolera Arduino

Krok 7: Podłącz okrągły serwonapęd do mikro serwomotoru

Zamontuj okrągły klakson serwo z grafiką dysku enkodera na wale mikro serwosilnika i przymocuj go za pomocą dostarczonej śruby mocującej klakson serwomechanizmu

Krok 8: Połączenia sprzętowe

Wersja Arduino

1. Podłącz zmodyfikowany koniec kabla czujnika enkodera do portu Analog 4 Arduino, obserwując prawidłową orientację pinu uziemienia 5V-Signal
2. Podłącz złącze Micro Servo Motor PWM do pinów D9 kontrolera Arduino
3. Podłącz Arduino do zasilacza

Wersja Raspberry Pi

1. Połącz Pimoroni Automation Phat z nagłówkiem GPIO Raspberry Pi
2. Umieść SparkFun Pi Servo HAT na górze Pimoroni Automation Phat
3. Podłącz pin sygnału czujnika enkodera analogowego do złącza ADC 1 w Pimoroni Automation Phat
4. Podłącz styki uziemienia i 5 V złącza czujnika enkodera analogowego do odpowiednich złączy uziemienia i 5 V w Pimoroni Automation Phat
5. Upewnij się, że zworka izolująca zasilacz SparkFun Pi Servo HAT jest w trybie otwartym (patrz instrukcja dostawcy) przed podłączeniem zasilania akumulatorowego do czapki
6. Podłącz zasilanie bateryjne do Raspberry Pi i SparkFun Pi Servo HAT

Krok 9: Pobierz i uruchom kod demonstracyjny enkodera Micro Servo Motor

Wersja Arduino

1. Skopiuj, sklonuj lub pobierz kod demonstracyjny Arduino Encoder Encoder.ino, Encoder.h i Encoder.cpp z github
2. Otwórz kod demo w Arduino IDE i wybierz swoją płytkę z menu Narzędzia IDE
3. Prześlij kod na swoją tablicę
4. Po zresetowaniu płyty Arduino uruchomi program i wykona sekwencję predefiniowanych ruchów, które ilustrują, jak sterować serwomotorem Micro za pomocą enkodera Tamiya Analog

Wersja Raspberry Pi

1. Skopiuj, sklonuj lub pobierz kod demonstracyjny kodera.py Python Encoder z github na kartę SD Raspberry Pi
2. Otwórz kod demonstracyjny w Pythonie 3 Idle IDE i uruchom kod z menu IDE Run
3. Po uruchomieniu program uruchomi program i wykona sekwencję predefiniowanych ruchów, które ilustrują, jak sterować serwomotorem Micro za pomocą enkodera Tamiya Analog. Usuń komentarz do kodu oznaczonego jako tryb interaktywny, aby wprowadzić polecenia pozycji z wiersza poleceń powłoki Pythona

Krok 10: Wypróbuj demo robota online

1. Możesz przetestować przykładowego robota z silnikami Micro Servo sterowanymi enkoderem na bezpłatnej stronie internetowej droidguru.net
2. Przejdź do: droidguru.net. Obejrzyj najpierw samouczek, jeśli nie wiesz, jak to działa (menu Pomoc). Joystick steruje robotem, a przycisk A odpala broń Airsoft, chyba że wyczerpie się kulka lub bateria się wyczerpie. (Najlepiej oglądać na laptopie/komputerze stacjonarnym)
3. Wykonaj poniższe czynności, aby rozpocząć korzystanie z przykładowego robota
   • Zaloguj się jako gość
   • Wybierz pokój Koła z panelu Dołącz do pokoju
   • Wybierz robota Drone Patrol 1 z panelu członków pokoju
   • Po zakończeniu odliczania możesz sterować robotem za pomocą joysticka lub przycisków jog
   • Wybierz ponownie robota Drone Patrol 1 z panelu członków pokoju, aby rozpocząć nową sesję sterowania robotem
4. Wirtualny joystick steruje robotem, a przyciski strzałek joysticka sterują ruchami silnika jog/noniusz/przyrostowy za pomocą enkoderów analogowych, aby lepiej dopasować broń ASG do celów