Ajouter un encodeur au servomoteur Feetech Micro à rotation continue à 360 degrés FS90R : 10 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Il est très difficile ou presque impossible de contrôler avec précision le mouvement du robot à roues à l'aide de la commande de moteur en boucle ouverte. De nombreuses applications nécessitent de régler avec précision la pose ou la distance de déplacement d'un robot à roues. Les petits micro-servomoteurs à rotation continue sont une excellente solution à faible coût pour piloter de petits robots, mais ils n'ont pas le contrôle de rétroaction des plus gros servomoteurs.

Les servos à rotation continue à 360 degrés Feetech Micro (FS90R) sont parfaits pour les projets de robotique, mais vous souhaitez parfois contrôler le retour de servos plus gros.

La conversion de ces petits servos pour utiliser le contrôle de rétroaction de position en boucle fermée est en fait très facile une fois que vous ajoutez un capteur d'encodeur analogique Tamiya et un simple algorithme de rétroaction en boucle fermée à un contrôleur Arduino ou Raspbery Pi.

Étape 1: Pièces nécessaires

• Micro servomoteur à rotation continue FeeTech 9g avec cornet de servo rond
• Arduino NG avec ATmega8 ou microcontrôleur Arduino similaire
• Paire d'encodeurs pour boîte de vitesses à moteur double Tamiya
• Avery 8160 1" x 2-5/8" Étiquettes d'adresse Fournisseur: Office Depot Qté: 1 feuille Total: 13,99 $ paquet (25 feuilles)
• Graphique de disque d'encodeur de github
• Chargeur de téléphone portable 5 V avec câble de charge Micro USB vers USB-A Fournisseur: Best Buy Tzumi - Chargeur portable PocketJuice Solo 4000 mAh Modèle: 4021BB N° de pièce: 6304825

Option Raspberry Pi

1. Raspberry Pi 3 - Modèle B Vendeur: Adafruit SKU:PRODUCT ID: 3055
2. Ou Raspberry Pi Zero W Basic Pack - Comprend Pi Zero W Fournisseur: Adafruit N° de pièce: ID PRODUIT: 3409 Qté: 1

Si vous utilisez un Raspbery Pi ou un Pi Zero W, deux Pi HAT supplémentaires sont nécessaires:

1. Pimoroni Automation pHAT pour Raspberry Pi Zero Fournisseur: Adafruit Référence: ID PRODUIT: 3352 Qté: 1
2. SparkFun Pi Servo HAT Vendeur: SparkFun N° de pièce: DEV-14328Qté: 1
3. En-tête d'empilage GPIO - 2x20 broches extra-longues

Étape 2: Outils nécessaires

• Mini tournevis Philips
• Pistolet à colle et bâton de colle ou Super Glue
• Pince à bec effilé
• Un fer à souder et de la soudure sont nécessaires pour la version Raspberry Pi (facultatif)

Étape 3: Imprimez le graphique du disque de l'encodeur sur le papier de l'étiquette d'adresse

1. Ouvrez le Encoder_disk.pdf et imprimez-le sur le papier de l'étiquette d'adresse Avery 8160
2. Utilisez des ciseaux pour découper le graphique du disque Encoder le long des lignes pointillées du papier d'étiquette et découpez le trou central en utilisant la ligne pointillée comme guide

Étape 4: attachez le graphique du disque de l'encodeur au cornet servo rond

1. Décollez le support papier du graphique du disque de l'encodeur de l'étape 3
2. Fixez le graphique du disque d'encodeur à l'arrière du palonnier rond et centrez le trou graphique du disque d'encodeur autour du bossage cannelé du palonnier
3. Lisser le graphique du disque de l'encodeur pour éliminer les bulles d'air ou les plis

Étape 5: Fixez l'encodeur analogique Tamiya au micro servomoteur

1. Placez une petite goutte de colle thermofusible ou de super colle sur le bossage de l'arbre du micro servomoteur. Utilisez de la colle thermofusible comme fixation temporaire, mais utilisez de la super colle pour la fixation définitive définitive.
2. Fixez l'encodeur analogique Tamiya en vous assurant que le trou de la carte de circuit imprimé de l'encodeur analogique Tamiya est centré autour de l'arbre du micro servomoteur avec les capteurs pointant vers le haut/loin du moteur

Étape 6: Modifier les câbles du capteur de l'encodeur

1. Les câbles fournis avec l'encodeur analogique Tamiya doivent être modifiés pour fonctionner avec une configuration de signal de masse 5V standard sur les broches d'entrée analogique du microcontrôleur
2. Échangez les fils de terre et 5V à une extrémité du câble du capteur analogique de sorte que le fil 5V soit au centre du connecteur à broches et que les fils de terre et de signal soient sur la position de bord du connecteur à broches
3. Attachez l'extrémité non modifiée du câble aux broches de l'encodeur Tamiya Analog
4. Fixez l'extrémité modifiée du câble aux broches d'entrée analogique du microcontrôleur Arduino en vous assurant que le fil de terre de la broche Arduino est connecté à la broche de terre de l'encodeur analogique Tamiya
5. Fixez le câble PWM du micro servomoteur aux broches D9 PWM de votre microcontrôleur Arduino

Étape 7: Fixez le klaxon servo rond au micro servomoteur

Montez le palonnier rond avec le graphique du disque d'encodeur sur l'arbre du micro servomoteur et fixez-le à l'aide de la vis de fixation du palonnier fournie

Étape 8: Connexions matérielles

Version Arduino

1. Connectez l'extrémité modifiée du câble du capteur de l'encodeur au port Analog 4 de l'Arduino en observant l'orientation correcte de la broche Ground-5V-Signal
2. Connectez le connecteur Micro Servo Motor PWM aux broches D9 du contrôleur Arduino
3. Connectez Arduino à une alimentation

Version Raspberry Pi

1. Empilez le Pimoroni Automation Phat sur l'en-tête GPIO Raspberry Pi
2. Empilez le SparkFun Pi Servo HAT sur le Pimoroni Automation Phat
3. Connectez la broche de signal du capteur de l'encodeur analogique à la connexion ADC 1 sur le Pimoroni Automation Phat
4. Connectez les broches de terre et 5V du connecteur du capteur de l'encodeur analogique aux connexions respectives de terre et 5V sur le Pimoroni Automation Phat
5. Assurez-vous que le cavalier d'isolement de l'alimentation SparkFun Pi Servo HAT est en mode ouvert (voir le manuel du fournisseur) avant de connecter l'alimentation de la batterie au chapeau
6. Connectez l'alimentation de la batterie au Raspberry Pi et au SparkFun Pi Servo HAT

Étape 9: Téléchargez et exécutez le code de démonstration de l'encodeur du micro servomoteur

Version Arduino

1. Copiez, clonez ou téléchargez le code de démonstration Arduino Encoder Encoder.ino, Encoder.h et Encoder.cpp depuis github
2. Ouvrez le code de démonstration dans l'IDE Arduino et sélectionnez votre carte dans le menu Outils IDE
3. Téléchargez le code sur votre tableau
4. Une fois la carte Arduino réinitialisée, elle démarrera le programme et exécutera une séquence de mouvements prédéfinis qui illustrent comment contrôler le micro servomoteur à l'aide de l'encodeur analogique Tamiya

Version Raspberry Pi

1. Copiez, clonez ou téléchargez le code de démonstration Python Encoder encoder.py depuis github sur votre carte SD Raspberry Pi
2. Ouvrez le code de démonstration dans l'IDE Python 3 Idle et exécutez le code à partir du menu Exécuter de l'IDE
3. Une fois que le programme démarre, il démarre le programme et exécute une séquence de mouvements prédéfinis qui illustrent comment contrôler le servomoteur Micro à l'aide de l'encodeur analogique Tamiya. Décommentez le code étiqueté en mode interactif pour entrer des commandes de position à partir de la ligne de commande du shell Python

Étape 10: Essayez la démo de robot en ligne

1. Vous pouvez tester un exemple de robot avec des moteurs Micro Servo contrôlés par encodeur sur le site Web gratuit droidguru.net
2. Aller à: droidguru.net. Regardez d'abord le didacticiel si vous ne savez pas comment cela fonctionne (menu Aide). Le joystick dirige le robot et le bouton A tire le pistolet Airsoft à moins qu'il ne soit à court de BB ou que la batterie ne meure. (Meilleur lorsqu'il est affiché sur un ordinateur portable/de bureau)

3. Suivez ces étapes pour commencer à utiliser l'exemple de robot

   • Connectez-vous en tant qu'invité
   • Sélectionnez la salle Wheels dans le panneau Rejoindre la salle
   • Sélectionnez le robot Drone Patrol 1 dans le panneau des membres de la salle
   • Une fois le compte à rebours terminé, vous pouvez contrôler le robot avec le joystick ou les boutons de jogging
   • Resélectionnez le robot Drone Patrol 1 dans le panneau des membres de la salle pour démarrer une nouvelle session de contrôle du robot
4. Le joystick virtuel dirige le robot et les boutons fléchés de travail du joystick contrôlent les mouvements du moteur jog/vernier/incrémentiel à l'aide des encodeurs analogiques pour mieux aligner le pistolet airsoft avec les cibles