Como modificar Servos-Motores para movimentos giratórios contínuos

Adaptação de servos-motores para que sejam capazes de realizar movimentos giratórios contínuos para ambos os lados.

Esses mecanismos geralmente possuem sua rotação limitada a 180 graus, o que faz dele um mecanismo um pouco limitado, pois com seu alto torque que facilmente pode ultrapassar os 5 Kg.cm, também são capazes de oferecer muito mais.

Uma das aplicações que poderiam oferecer, por sua capacidade de alto torque, seria o tracionamento de plataformas robóticas controladas por microcontroladores, sem a necessidade de pontes H para controlar os motores além de maior facilidade na elaboração do algoritmo de controle.

Esse documento irá mostrar como adaptar servos comuns que são utilizados normalmente em aplicação de controle por radio freqüência para que também possam ser utilizados como base em aplicações robóticas.

Com algumas modificações poderemos adaptá-los para realizar giros contínuos facilmente controlados por microcontroladores.

O primeiro procedimento a ser realizado é a abertura do servo-motor. Com o auxílio de uma chave de fenda, devem ser retirados todos os quatro parafusos localizados na parte de traz e forçá-lo cuidadosamente nas extremidades do encaixe na parte de cima e em baixo para abri-lo. (Imagens 01 e 02)

Especificações
Dimensões: 40x20x38mmPeso: 40gVoltagem: 4.8v ou 6.0vVelocidade: 0.20sec/60° 4.8V - 0.16sec/60° 6.0VTorque máximo: 5.2kg-cm 4.8V - 6.5Kg-cm 6.0VConector: Padrão Futaba - JR - HITEC
Cabo com 30cm de extensão.

Na placa de controle existem três pontos e solda que são usados para fixar o potenciômetro e devem ser retirados para a liberação da placa. (Imagem 03)

Após a liberação da placa e a retirada do potenciômetro, fixado por um pequeno parafuso dentro do invólucro do servo. Vamos iniciar o procedimento de soldagem dos resistores na placa para substituir o serviço do potenciômetro.(Imagem 04 e 05)

Material
Dois Resistores de 2k2 Ohm, 1 Watt (vermelho, vermelho, vermelho e dourado).
Ferro de soldar de 40 W / 60 W
Solda fina 1mm

Soldagem
A soldagem dos dois resistores de 2,2 KOhm no módulo de controle.
Essa operação é necessária para que o módulo de controle pense que ainda exista o potenciômetro e atue como se o eixo do motor estivesse sempre no meio, e assim o motor poderá permanecer girando indefinidamente.(Imagem 06)
Os resistores de 2,2 KOhm são os mais recomendáveis, pois esse é o valor mais próximo para substituir um potenciômetro de 5 KOhm em meio curso. Observe que próximo ao local onde estavam soldados os terminais do potenciômetro existem três pequenos buracos.(Imagem 07)

Por último, devemos adaptar o eixo retirando uma pequena trava que impede o giro completo do eixo, basta cortar e raspar para que não fique nenhuma rebarba que possa impedir o giro.(Imagem 09)

Por último, devemos adaptar o eixo retirando uma pequena trava que impede o giro completo do eixo, basta cortar e raspar para que não fique nenhuma rebarba que possa impedir o giro.(Imagem 09)

Com este documento, foi possível fazer a adaptação de servos-motores para que exerçam o giro contínuo. Desse modo eles tornam-se mais versáteis, possibilitando o seu uso nas mais diversas situações, aproveitando todo seu torque disponível.
As vantagens na utilização desses motores em sistemas Robóticos são realmente práticos.


Abs, Marcelo Victorio de A. Costa.

Arduino, Motor drive shield-L298N

Plataforma robótica de baixo custo com Arduino

Como desenvolver uma plataforma robótica controlada por 'Infrared' (IR) de baixo custo e fácil construção e que possa ser utilizada em diversos outros projetos.

Com poucos componentes é possível integrar duas estruturas muito comuns hoje no mercado e reduzir o custo de forma significativa com excelente qualidade.

A primeira estrutura escolhida é bem conhecida e fácil de identificar pois sua idéia se baseia em partes que se encaixam permitindo inúmeras combinações e diversos tipos de projetos.

A segunda estrutura também é muito conhecida, e estão disponíveis no mercado através de várias empresas com qualidade excelente e com diversos acessórios (shields) que facilitam a maioria dos projetos autômatos. 

Essas duas estruturas já conhecidas no mundo mecatrônico, combinadas tornou possível a realização de projetos como o descrito a seguir.

Materiais:

Plataforma Arduino (Atmega 328);

Motor drive shield  - L298N;

Servos com rotação contínua;

Sensor de 'Infrared' (IR);

Duas baterias de Íon lítio, 3,6v;

Placas de plásticos, lacres plásticos, pequenos parafusos, fios e conector modu adaptado;

Controle remoto de televisão.

Caso não seja possível encontrar servos de rotação contínua, é possível adaptá-los para rotação contínua conforme descrito anteriormente sob o título de “Como modificar Servos-Motores para movimentos giratórios contínuos”.

De posse dos servos, o próximo passo é montar a estrutura que formará a base da nossa plataforma, utilizando pequenos parafusos para fixar as rodas no eixo dos servos e o servo na estrutura de plástico, imagens 01, 02 e 03.

A seguir, a adaptação do Arduino e Motor shield  em uma base  plástica recortada e perfurada para adaptar na estrutura da plataforma robótica, imagens 04, 05 e 06.

Após a montagem da estrutura com os servos, rodas, adaptação do Arduino e “shield”, vamos construir a fonte de alimentação que é composta de duas baterias de Íon lítio de 3,6v presas por dois , lacres plásticos e uma placa plástica entre elas para a fixação na plataforma robótica, imagens 07 e 08.

A próxima e última etapa é a fixação do sensor de “infrared” e a ligação de todos os componentes mecatrônicos conforme a seguir: Conectar os servos na porta 4 e 5 do “shield”, conectar o sensor de “infrared” na porta 7 do arduino também através do “shield”. Conectar as baterias em série para obter o dobro da voltagem (7,2v) e ligar através do conector modu ao arduino. Deve ser observada a polaridade do conector do Arduino com o modu, para que não ocorra inversão dos pólos, é conveniente colar uma guia no lado de cima do modu como garantia, imagens 09 e 10.

Com esse documento, foi possível mostrar com poucas adaptações e baixo custo que é possível desenvolver plataformas robóticas que poderão ser utilizadas em diversos projetos de fácil construção e resultados satisfatórios.

[]'s, Marcelo Victorio de A. Costa