Aggiungi un encoder a Feetech Micro 360 gradi di rotazione continua Servo FS90R: 10 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

È molto difficile o quasi impossibile controllare con precisione il movimento del robot su ruote utilizzando il controllo del motore ad anello aperto. Molte applicazioni richiedono l'impostazione accurata della posa o della distanza di viaggio di un robot su ruote. I piccoli micro servomotori a rotazione continua sono un'ottima soluzione a basso costo per azionare piccoli robot ma non hanno il controllo del feedback dei servomotori più grandi.

I servi a rotazione continua a 360 gradi Feetech Micro (FS90R) sono ottimi per i progetti di robotica, ma a volte si desidera il controllo del feedback di servi più grandi.

La conversione di questi piccoli servi per utilizzare il controllo di feedback della posizione ad anello chiuso è in realtà molto semplice una volta aggiunto un sensore Encoder analogico Tamiya e un semplice algoritmo di feedback ad anello chiuso a un controller Arduino o Raspbery Pi.

Passaggio 1: parti necessarie

• FeeTech 9g Micro Servo a rotazione continua con corno servo rotondo Fornitore: RobotShop Parte n.: RB-Fit-02 Qtà: 1 Costo unitario: $ 4,99 Totale: $ 4,99

• Arduino NG con ATmega8 o microcontrollore Arduino simile
• Coppia di encoder per cambio Tamiya Twin Motor Fornitore: RobotShop Part #: RB-Rbo-122 Qtà: 1
• Avery 8160 Etichette per indirizzi 1" x 2-5/8" Fornitore: Office Depot Qtà: 1 foglio Totale: confezione da $ 13,99 (25 fogli)
• Encoder grafico del disco da github
• Caricabatterie portatile da 5 V con cavo di ricarica da Micro USB a USB-A Venditore: Best Buy Tzumi - Caricatore portatile PocketJuice Solo 4000 mAh Modello: 4021BB Codice: 6304825

Opzione Raspberry Pi

1. Raspberry Pi 3 - Modello B Venditore: Adafruit SKU:ID PRODOTTO: 3055
2. Oppure Raspberry Pi Zero W Basic Pack - Include Pi Zero W Fornitore: Adafruit Part #: PRODUCT ID: 3409Qty: 1

Se stai usando un Raspbery Pi o un Pi Zero W sono necessari due Pi HAT aggiuntivi:

1. Pimoroni Automation pHAT per Raspberry Pi Zero Fornitore: Adafruit Part #: PRODUCT ID: 3352Qty: 1
2. SparkFun Pi Servo HAT Fornitore: SparkFun Part #: DEV-14328Qtà: 1
3. GPIO Stacking Header - Extra-lungo 2x20 pin Fornitore: Adafruit Part #: PRODUCT ID: 2223Qty: 2

Passaggio 2: strumenti necessari

• Mini cacciavite Philips
• Pistola per colla e stick di colla o Super Glue
• Pinze ago
• Per la versione Raspberry Pi sono necessari un saldatore e una saldatura (opzionale)

Passaggio 3: stampare la grafica del disco dell'encoder sulla carta per etichette dell'indirizzo

1. Apri Encoder_disk.pdf e stampalo sulla carta per etichette per indirizzi Avery 8160
2. Usa le forbici per ritagliare la grafica del disco Encoder lungo le linee tratteggiate dalla carta per etichette e ritaglia il foro centrale usando la linea tratteggiata come guida

Passaggio 4: collegare la grafica del disco dell'encoder al corno del servo rotondo

1. Staccare il supporto di carta dalla grafica del disco dell'encoder dal passaggio 3
2. Attaccare la grafica del disco dell'encoder sul retro della squadretta del servo rotonda e centrare il foro della grafica del disco dell'encoder attorno alla sporgenza della scanalatura della squadretta del servo
3. Appianare la grafica del disco dell'encoder per rimuovere eventuali bolle d'aria o rughe

Passaggio 5: collegare l'encoder analogico Tamiya al micro servomotore

1. Mettere una piccola goccia di colla a caldo o super colla sulla sporgenza dell'albero del micro servomotore. Usa la colla a caldo come fissaggio temporaneo, ma usa la colla super per l'attacco permanente finale.
2. Collegare l'encoder analogico Tamiya assicurandosi che il foro nella scheda del circuito dell'encoder analogico Tamiya sia centrato attorno all'albero del micro servomotore con i sensori rivolti verso l'alto/lontano dal motore

Passaggio 6: modifica dei cavi del sensore dell'encoder

1. I cavi forniti con l'encoder analogico Tamiya devono essere modificati per funzionare con la configurazione standard del segnale ground-5V sui pin di ingresso analogico del microcontrollore
2. Invertire i fili di terra e 5V su un'estremità del cavo del sensore analogico in modo che il filo da 5V si trovi al centro del connettore a pin e i fili di terra e di segnale siano sulla posizione del bordo del connettore a pin
3. Collegare l'estremità non modificata del cavo ai pin dell'encoder analogico Tamiya
4. Collegare l'estremità modificata del cavo ai pin di ingresso analogico del microcontrollore Arduino assicurandosi che il filo di terra sul pin Arduino sia collegato al pin di terra dell'encoder analogico Tamiya
5. Collega il cavo PWM del motore Micro Servo ai pin PWM D9 del tuo microcontrollore Arduino

Passaggio 7: collegare il corno del servo tondo al micro servomotore

Montare la squadretta del servo rotonda con la grafica del disco dell'encoder sull'albero del micro servomotore e fissarla utilizzando la vite di fissaggio della squadretta del servo fornita

Passaggio 8: connessioni hardware

Versione Arduino

1. Collegare l'estremità modificata del cavo del sensore dell'encoder alla porta Analog 4 dell'Arduino osservando il corretto orientamento del pin Ground-5V-Signal
2. Collegare il connettore PWM del micro servomotore ai pin D9 del controller Arduino
3. Collega Arduino a un alimentatore

Versione Raspberry Pi

1. Impila Pimoroni Automation Phat nell'intestazione GPIO Raspberry Pi
2. Impila lo SparkFun Pi Servo HAT sopra il Pimoroni Automation Phat
3. Collegare il pin di Segnale del sensore Encoder Analogico alla connessione ADC 1 sul Pimoroni Automation Phat
4. Collegare i pin Ground e 5V del connettore del sensore Analog Encoder ai rispettivi collegamenti Ground e 5V sul Pimoroni Automation Phat
5. Assicurarsi che il ponticello di isolamento dell'alimentazione del cappello SparkFun Pi Servo HAT sia in modalità aperta (vedere il manuale del fornitore) prima di collegare l'alimentazione della batteria al cappello
6. Collega la batteria al Raspberry Pi e allo SparkFun Pi Servo HAT

Passaggio 9: scaricare ed eseguire il codice demo dell'encoder del micro servomotore

Versione Arduino

1. Copia, clona o scarica il codice demo di Arduino Encoder Encoder.ino, Encoder.h ed Encoder.cpp da github
2. Apri il codice demo nell'IDE di Arduino e seleziona la tua scheda dal menu Strumenti IDE
3. Carica il codice sulla tua bacheca
4. Una volta ripristinata la scheda Arduino, avvierà il programma ed eseguirà una sequenza di movimenti predefiniti che illustrano come controllare il servomotore Micro utilizzando l'encoder analogico Tamiya

Versione Raspberry Pi

1. Copia, clona o scarica il codice demo di encoder.py Python Encoder da github sulla tua scheda SD Raspberry Pi
2. Apri il codice demo nell'IDE Idle Python 3 ed esegui il codice dal menu Esegui IDE
3. Una volta avviato, il programma avvierà il programma ed eseguirà una sequenza di movimenti predefiniti che illustrano come controllare il micro servomotore utilizzando l'encoder analogico Tamiya. Decommentare la modalità interattiva etichettata con codice per immettere comandi di posizione dalla riga di comando della shell Python

Passaggio 10: prova la demo del robot online

1. È possibile testare un robot di esempio con motori Micro Servo controllati da encoder sul sito Web gratuito droidguru.net
2. Vai a: droidguru.net. Guarda prima il tutorial se non sai come funziona (menu Aiuto). Il joystick guida il robot e il pulsante A spara con la pistola Airsoft a meno che non sia fuori dai BB o la batteria si esaurisca. (Meglio se visualizzato su un computer portatile/desktop)

3. Segui questi passaggi per iniziare a utilizzare il robot di esempio

   • Accedi come ospite
   • Seleziona la stanza Ruote dal pannello Entra nella stanza
   • Seleziona il robot Drone Patrol 1 dal pannello dei membri della stanza
   • Al termine del conto alla rovescia, puoi controllare il robot con il joystick o i pulsanti jog
   • Riseleziona il robot Drone Patrol 1 dal pannello dei membri della stanza per avviare una nuova sessione di controllo del robot
4. Il joystick virtuale guida il robot e i pulsanti freccia di lavoro del joystick controllano i movimenti del motore jog/nonio/incrementale utilizzando gli encoder analogici per allineare meglio la pistola softair con i bersagli