Servosturing v2

[Sattrickske]

Dat lijkt mij nu overkill zie; als je zo begint, kan je evengoed een systeem uitdoctoren of er geen houtwormen in je tafelpoten gekropen zijn die de boel van binnenuit aan het opvreten zijn :-)
Neen, als je de mechanische constructie al niet meer kan vertrouwen, dan heeft het volgens mij niet veel zin dat je ze uberhaupt gaat installeren.  De onderdelen onderhevig aan slijtage is een heel ander verhaal; en daar hoort de servomotor bij, maar de stangen, assen, veren ed. zouden hier niet mogen bijhoren.  Want dan zou je nog een stapje verder kunnen gaan, wie controleert de beveiliging of die wel correct werkt?  En zo blijf je dan bezig...
Neen, de positie van de servo controleren vind ik geen overkill, maar eerder nuttige informatie die je inderdaad ook als een extra beveiliging/controle kan zien.

[Gerolf]

Ik volg je, Patrick
Potmeter op de schuifbalk of de potmeter van de servo zelf. Verder ga ik niet.

[Sattrickske]

Voor de geïnteresseerden in servo-terugmelding...
'k Ben eens effe bezig geweest met wat 3.7g servo'tjes uit mekaar te halen; eerst een kapotte om te effe te kijken hoe alles in mekaar steekt en dan een goeie om mee te testen.


Let op het potmetertje bovenaan; de middelste draad hebben we nodig en die volgen we naar het sturingprintje (daar waar de lichtblauwe draad vertrekt).  Dat lichtblauwe draadje is nu m'n feedback.  Met de 3.7g servo heb ik geluk, want één kant van de potmeter zit aan de massa; is iets gemakkelijker voor de ADC om terug te rekenen.


Feedback draadje mee met de anderen terug door de behuizing priegelen en testen maar.  Als de servo volledig uitslaat (0-180°), varieert de spanning op de feedback draad tussen de 0 en 2V.  Om wat precisie op de ADC te behouden, best de Vref naar 2 of 2.5V brengen.

Dan een testje gedaan met één van de kleinste uitslagen die ik heb: ong. 20° (de hoek mag gaan van 109 naar 132°):



Ik ga dat toepassen op al m'n servo's; het geeft extra veiligheid en een extra voordeel om te weten in welke toestand je servo staat.  Dus nu eens wat controllerkes gaan ontwerpen...  Lijkt mij een jobke voor de PIC16F1824 (<1€), ruim voldoende voor 4 servos met nog wat I/O op reserve (DCC input, i²c bv.); maar je zou perfect eender welke µC kunnen gebruiken die uitgerust is met AD converters.

Een 'vergeten' concept, dat door Gerolf weer opgerakeld werd.  Misschien iets voor de servo fabrikanten om dat 4e draadje eens en voor altijd toe te voegen.

[dani]

hmm, dat is pas een idee, dat 4de draadje...    zo'n beetje als het 3de bij een ventilator in de PC... (maar dat levert dan impulsen voor het meten van de snelheid, dacht ik).    Waarom doen ze dat nu eigenlijk al niet ?

[Sattrickske]

Waarom doen ze dat nu eigenlijk al niet ?

Awel, ik heb eigenlijk geen flauw idee.  Alle servos die ik tot nu toe ben tegenkomen, hebben zo'n potmetertje; dus zo'n draadje toevoegen is het probleem niet.  Ik zie twee redenen:
a) extra draadje = extra prijs (al is het maar een paar eurocent)
b) sommigen zouden gaan proberen om exact de positie te gaan bepalen; gaat niet lukken, zegt men...  Dus beter niet de kat bij de melk gaan zetten.

Ik vraag me trouwens af of reden b geen drogreden is; want hoe bepaalt de servo controller zelf z'n positie?  Juist ja, met dat potmetertje...  Dus eerlijk gezegd -als elektonica ingenieur- ik snap het niet goed.  Ik weet wel dat deze potmetertjes niet super precies zijn, maar aangezien ze door de controller gebruikt worden om intern de positie uit te lezen, waarom ze dan niet naar buiten toe teurgkoppelen.
Wat ik wel weet is dat de duurdere servos, vooral gebruikt in robotica, wel deze feedback hebben.  Sommigen met een dure rotatiesensor en anderen gewoon met het potmetertje

[Klaas Zondervan]

Waarom doen ze dat nu eigenlijk al niet ?

De meeste servo's worden gebruikt in radiobestuurde modellen. En daar heb je niks aan een terugmeldkanaal omdat er geen radioverbinding in de omgekeerde richting is. Toepassingen op de modelbaan zijn voor fabrikanten maar een marginaal aandeel.

[Sattrickske]

Dat is inderdaad een goede verklaring...

[Gerolf]

Ik denk dat servo's intussen een veel breder toepassingsgebied hebben dan radiogestuurde modellen.
Misschien moeten de fabrikanten hun mening herzien 

Wat mijn project betreft: ik twijfel nog tussen intern bij de servo aftakken of een potmetertje op de (lineaire) schuifbalk
- Een schuifpotentiometer heeft een uitslag van minimaal 20mm - en dat is wat veel voor een nauwkeurige meting
- via een tandheugel en een tandwieltje zou ik een gewone potentiometer (nauwkeuriger) kunnen bewegen,
In beide gevallen zijn het natuurlijk wel extra onderdelen (en centen)

[Steam.N]

... In beide gevallen zijn het natuurlijk wel extra onderdelen (en centen) ...

EN mechanische speling 

[Gerolf]

Na wat omzwervingen kan ik er stilaan terug mee aan de slag.
Een belangrijke stap is een nieuw "universeel" besturingskastje:



20x4 LCD, 4 gewone drukknopjes, 4 drukknopjes met led, 2 Rotary encoders, 1 noodknop
... ik denk wel dat daar veel soorten situaties mee kunnen "geregeld" worden

Connectie met de "buitenwereld" (= aangesloten printplaatje) via RS232 en nog wat
Onderaan zie je de ISP-ingang (om de software te laten evolueren)

[dani]

leuk kastje...   benieuwd hoe dat gaat gebruikt worden, maar zoals je zelf al zegt het opent heel veel mogelijkheden.

[Gerolf]

Momenteel ben ik het aan 't leren babbelen met de "noodstopregelaar" (wat die moet kunnen zie je in een ander draadje)
Maar "algemeen" gezien:
- Het kastje moet een geldige printplaat herkennen - is OK
- Toetsen doorseinen aan de gebruiker - is OK
- Weergaven op het scherm - is deels OK: er komen nog uitbreidingen
- Encoders lezen, scrollen in data, encoderstand doorgeven - is OK
- tabellen voor menu's ontvangen van gebruiker en erdoor scrollen - is OK
- tabellen met waarden (frequentie, spanning, tijd, ...) om in te scrollen - nog niet helemaal OK
     het kastje berekent die tabellen zelf, geeft het nummer in de tabel terug
- interne data bekijken: nog te programmeren voor de noodstop - interne data van LCD-kastje kan al wel

De volgende gebruiker wordt een 4-voudige servosturing met sensor, waarbij je
- uiterste standen, middenstand, snelheid, na-veren, een relais voor extra contacten, ... kan instellen,
- huidige status en standen kan lezen, ...
- interne data kan bekijken (handig voor debuggen)
Printplaatje is geëtst, maar nog op te bouwen en te programmeren.

[Michiel]

En ik die dacht dat zo'n grote rode mepknop, dat alles zonder spannig zet, voldoende was. 

Ik heb je draadje vroeger ook gevolgd, hoor.  Goe bezig, ik hoop dat jouw noodknop uiteindelijk ook snel en fail-safe zal werken.

[Gerolf]

Enkele stappen verder: nieuw prototype voor een servosturing:



 - Voor 4 servo's: instelbare standen, snelheid, na-veren (voor bvb armseinen)
 - Ingangen om analoog de loperstand te meten
 - Logische input, output wanneer "busy" of "fout"
 - Relais zorgt voor extra schakelcontacten, simultaan met de stand van een servo naar keuze
 - moet uiteraard kunnen babbelen met het LCD-kastje

[Gerolf]

Het past best in dit draadje, denk ik:

 - Ontwerp voor een eenvoudige maar betrouwbare servosturing is aangepast:



Ik had er al enkele gebouwd en in gebruik, maar vandaag er nog een serietje bij gemaakt:



... die ik nu nog moet testen, programmeren, ... en dan kan plaatsen om weer wat wissels aan te drijven