所有关于电路
项目

Wi-Fie眼,第3部分:为工作选择合适的伺服

2017年7月27日经过杰里米·李

该项目的第3部分侧重于选择和配置您将使用的伺服系统创建您的Wi-Fi。

该项目的第3部分侧重于选择和配置您将使用的伺服系统来创建您的Wi-Fi眼睛的表达反应。

如果您只是加入我们,请务必在继续之前读取第1部分和第2部分(固件,接线和连接)。

目录

在本文中,我们将花一些时间才能超过所需的伺服,让我们的机器人表达自己。即使您没有构建Wi-Fi,您可能会受益于以下选择伺服服务,即使为您的下一个项目选择伺服。

3D打印你的机器人的身体

我组装了一些关于如何打印此项目的机器人体的一些非常深入的说明。你可以在DIY黑客身上找到它们:

身体是一个给机器人的令人讨厌的角色,但没有它们,设备功能很好。

我们将谈论这里的伺服仪器是允许您的眼睛这样做的酷炫的东西,以提醒您新的信号已进入范围:

挑选正确的伺服

有数千名伺服可供选择,另一篇文章只是为了解释所有选项。这是一个快速清单,您应该在尝试决定时运行:

各种各样的伺服。

大多数这些都是相当自我解释的 - 但是死区和故障等级,特别是往往被忽视,他们对这个项目很重要。

  • 尺寸和电压
  • 速度和扭矩
  • 活动范围
  • 模拟vs数字
  • PWM率
  • CORED VS无核VS BLDC
  • 精确和可重复性
  • 死亡带
  • FAILSAFES.

保持可穿戴设备小:Agomotto Variant的眼睛

AgaMotto Variant使用来自Hobbyking的两个HK5330S Servos,这是我可以发现的最小商品数字伺服电池。这意味着它和锂离子电池之间需要电压转换器,可节省电力,热,尺寸和成本。

奖金:这很小!

HK5330S数字“纳米伺服”与10岁的标准尺寸模拟模型相比。

它们非常强大,精确地为他们的小小的尺寸,并带来了通常的伺服角各种各样的伺服角。对于我们的应用程序,他们唯一的问题是将其锁定到最后一个发送位置的数字故障安全性,因此我们无法“关闭”伺服。这将在RC平面上很好,但这里意味着我们必须小心只告诉伺服搬到一个位置,它实际上可以物理地实现,因为它永远不会放弃试图在那里到达那里。

两个伺服器用于创建AgaMotto Animatronic眼睛,与从侧面驱动的独立上盖和下盖,以使设计尽可能为“平坦”。我们只需在动画头中看到的平常联动杆安排的空间。

静止和低维护:Destiny Ghost Variant

这使用了单个5V标准尺寸的“9克”伺服,许多人在零件盒中踢出周围。我故意使用我所拥有的最便宜,最古老,最古老的9G伺服件,它的工作原理。也许有点磨损,(因为这些伺服倾向于),但足够的扭矩旋转后半部分旋转。寿命可能不会很大,但我不想消耗我在我的特写镜头中使用的30美元数字伺服之一。数字伺服在这里是可怕的强烈和完全矫枉过正。

各种9克微伺服:廉价MG90模拟旁边的伺服昂贵的现代高扭矩数字伺服(注意金属散热器“案例”)。

由于这些较大的伺服需要5到6伏,因此Ghost Build不使用内部电池。一个锂离子电池太低(3-4V),两个细胞太高,(7-8V),所以需要一个直流转换器就是正确的,并且随着更多问题肯定会来。

此外,在幽灵“可穿戴”就像Agomotto的眼睛一样,这是没有多大的一点 - 它的设计更像是艺术装置,从电线上悬挂,由5V USB端口/适配器外部供电。

连接伺服

如果您可以获得伺服匹配的连接器,这很好。否则,您需要切断插头并剥离导线以进行直接焊接。将地面(黑色)和正(中心红色/棕色)连接连接到电源系统(通常是电压调节器的“输入”侧的焊盘)。请记住,伺服伺服可以浸泡相当多的电流,所以直接。

这将离开第三(通常是黄色)PWM信号线。它被路由到ESP-12控制器的一个引脚。引脚11-14都提供。引脚14是优选的,但您可以在以后配置,因此选择创造最佳布线的任何内容。

测试灯和伺服。

伺服PWM协议比WS2812B串行协议更宽容,并且从3V微控制器信号中没有任何问题驱动5V(或高电压)伺服。我几乎没有测试整个频谱,但这种交叉混合与RC档是常见的,而我迄今为止已经尝试过的每个伺服都已经工作了。

将伺服连接和通电的伺服电连接是个好主意,以便您可以在物理安装之前将其测试并大致将伺服伺服“归零”。只要您需要的运动范围在伺服的范围内,我们就可以在以后在软件中调整其余的休息。

配置您的伺服服务

从管理员接口,“系统:配置”按钮打开一个对话框,该对话框配置系统的大多数方面,包括伺服组。

在“FX”部分下,您可以设置伺服系统进入上电时的模式。一旦您的设备完成并测试,您可能会将其放入“自动”模式。但在早期阶段,最好留下“关闭”或“手动”并在每次重新引导界面后打开伺服伺服。

If the full power system isn’t installed (e.g., if it's running from USB), you may not have enough current for the servos at startup and your device might go into a crash-loop, requiring you to physically disconnect the servos (or use a different power supply) in order to get back into the config and stop them. Because of this, only switch this to “auto” once you’re ready.

默认情况下,当前固件支持两个伺服输出。您可以从有限的选项集中为每个伺服器分配GPIO引脚。默认使用引脚14和13。

学位到微秒

伺服设置的其余部分是关于在微秒为单位的PWM脉冲长度持续时间(按照Animatronics脚本的指示)。理想情况下,我们希望能够纠正伺服伺服之间的变化,因此如果我们换掉破碎的电机,我们不必重写所有脚本。

对于每个伺服,我们有imum和最大限度imum脉冲长度。根据“标准”,那些应该分别为1000和2000微秒,这是一个很好的开始。但是,这里有一些需要考虑的事情:

  • PWM信号从0-100%开始,但伺服电源在30到270度的任何地方都有一系列运动。
  • “正角”的方向取决于伺服面(正面或背部)的方式。
  • 您首选的“零点”并不一定处于目的之一。它可能在中间。
  • 您的伺服可能在物理上受到限制,因此您不希望它使用其全部范围并移动过去的安全限制。
  • ESP8266并不完全准确,但它是可重复的。内部时钟没有为这项工作提供完美的频率划分,所以“1500”实际上会给你一些不同的东西。
  • 每个伺服都不同。甚至相同的伺服均不同。即使在不同的载荷和温度下也是不同的伺服。

因此,配置有一个明确的点,被允许超出限制(意味着伺服将永远不会被允许转到“零度”,但仍然使用该逻辑位置作为参考)。如果喇叭已经附加,样条齿有时可以使伺服速度完美地归零,因此能够通过软件调整这个位置非常有用。

每个伺服都具有将学位转换为微秒的量表。如果这是否定的,则伺服将会翻转方向。更改尺度允许窄范围和宽范围伺服到所有校准到同一单元。

在实践中,命令角度(从-90到90度)乘以规模,添加到点,然后受到限制imum和最大限度imum。您应该以一种对您的应用程序有意义的方式将每个伺服映射到此逻辑范围内。例如,Agomotto的眼睛具有一个伺服“反转”(负量),使得两种眼睑的运动与UI中的滑块方向匹配。

要查找完美值,请更改对话框中伺服的配置设置,保存和关闭。后续伺服命令(手动移动控制滑块或自动反应)将使用新限制。

下次...

在Wi-Fi眼系列的最后一篇文章中,我们将覆盖我们的电力系统和照明。