Modificar un Servo, por Kevin Ross Este articulo lo he extraido de la web. lo he traducido y creo que puede ser de utilidad para los que buscan algo mas en las cosas que tenemos a nuestro alrededor...

Modificar un servo?

Un servo es un dispositivo pequeño que tiene un eje de salida. Este eje se puede colocar en las posiciones angulares especificas enviando al servo una señal cifrada. Mientras la señal cifrada se envia por la linea de entrada, el servo mantendra la posicion angular del eje. Cuando que la señal cifrada cambia, la posicion angular del eje cambia. En la practica, los servos se utilizan en aeromodelismo para controlar las superficies de mando, como los elevadores y los timones. Tambien se utilizan en los coches controlados por radio, marionetas, etc...

Los servos son extremadamente utiles en robotica. Los motores son pequeños, como usted puede ver en la foto de arriba, son extremadamente de gran calidad para su tamaño. Un servo estandar tal como el Futaba S-148 tiene 42 oz/inches de esfuerzo de torsion, que es bastante alto para su tamaño. Un servo ligeramente cargado no consume mucha energia. Los componentes de un servo se muestra en la foto de abajo. Usted puede ver el potenciometro de control, el motor, un conjunto de engranajes, y la carcasa. Usted puede tambien ver los 3 cables que lo conectan con el exterior. Uno esta para el positivo (+5volts), negativo, y el blanco es el de señal.

Asi pues, como trabaja un servo? El servo motor tiene algunos circuitos de control y un potenciometro (una resistencia variable) que esta conectado con el eje de salida. En la foto de arriba, el potenciometro se puede ver a la derecha del circuito. Este potenciometro permite que el circuito de control vigile el angulo actual de la posicion del servo. Si el eje esta en la posicion correcta, el motor se apaga. Si el circuito encuentra que el angulo no es correcto, dara vuelta al motor en la direccion correcta hasta que el angulo este correcto. El eje de salida del servo es capaz de girar 180 grados. Pero depende del fabricante. Un servo normal se utiliza para controlar un movimiento angular entre de 0 y 180 grados. Un servo normal no es mecanicamente capaz de dar vueltas completas debido a un tope en el eje de salida.

La cantidad de potencia aplicada al motor es proporcional a la distancia que necesita girar el eje. Asi pues, si el eje necesita girar a una distancia grande, el motor se ejecutara a la velocidad maxima. Si necesita girar solamente a una cantidad pequeña, el motor se activara a una velocidad mas reducida. Esto se llama control proporcional. ¿Como comunica usted el angulo a el cual el servo debe dar vuelta? El cable de señal se utiliza para comunicar el angulo. El angulo es determinado por la duracion de un pulso que se aplique al cable de señal. Esto se llama Codificacion por Modulacion de Pulse (PWM). El servo espera un pulso cada 20 milisegundos. La longitud del pulso determinara cual es la posicion angular que deseamos. Un pulso de 1,5 milisegundos, por ejemplo, hara que el motor de vuelta a la posicion de 90 grados (a menudo llamada la posicion neutral). Si el pulso es mas corto de 1,5ms, el motor dara vuelta al eje hasta una posicion mas cercana a 0 grados. Si el pulso es mas largo que 1.5ms, el eje dara vuelta a una posicion mas cercana a 180 grados.

Como usted puede ver en la foto, la duracion del pulso dicta el angulo del eje de salida (mostrado como el circulo verde con la flecha). Observe que los tiempos aqui son ilustrativos, y las sincronizaciones reales dependen del fabricante del servo. El principio, sin embargo, es igual.

Ahora que usted entiende como funciona un servo, la primera cosa que una persona inquieta por la ingenieria deseari hacer es abrir uno! No se preocupe, esto es comportamiento totalmente aceptable en robotica. Esta seccion va a describir como transformar un servo R/C en un motor con reductora donde se le controla el sentido y la velocidad de giro. Los cambios son absolutamente faciles de hacer, una vez que usted haya visto los interiores. Esta modificacian se sabe que funciona absolutamente bien en los servos de Futaba S-148, que estan comercialmente disponibles.

La teoria es hacer que el servo piense que el eje de salida esta siempre en la marca de 90 grados. Esto se hace quitando el sensor del posicion, y substituyendolo por un circuito equivalente que cree las mismas lecturas que el sensor cuando esta en 90 grados. Asi, darle la señal para 0 grados provocara que el motor gire a velocidad maxima en una direccion. La señal para 180 grados hara que el motor gire hacia la otra direccion. Puesto que el sensor del eje de salida se desconecta, el servo continuara en la direccion apropiada mientras sigua habiendo la señal.

En cuanto a los detalles, hay realmente solamente dos modificaciones a hacer al servo.

1. Substituir el potenciometro de la deteccion de posicion por una red equivalente de resistencias
2. Quitar el tope mecanico del eje de salida

• destornillador pequeño de los philips para abrir la carcasa
• un soldador de estaño
• una bomba o un fieltro desoldador para quitar el potenciometro
• un cuchillo o cortador de alambre para quitar el tope mecanico
• Dos resistencias de 2.2k (realmente, cualquier cosa entre 2.2k y 3.3k trabajaran bien, mientras sean valores iguales)

• Abra la carcasa quitando los 4 tornillos situados en el fondo del servo. La placa inferior debe salir facilmente. Quite la tapa de la carcasa. Usted encontrara un conjunto de engranajes bajo de la carcasa superior, varias gotas de la grasa blanca. Intente dejar la grasa en los engranajes.

• Tenga cuidado de observar como van los engranajes, y al quitarlos de la tapa del servo. El engranaje del centro no necesita ser quitado. Vea la foto abajo.

Servo con la tapa y los engranajes quitados

• Localice y quite los dos tornillos philips pequeños que aparecen en el lado izquierdo de la foto de arriba. Estos tornillos entran a traves de la carcasa superior y el motor impulsor.
• Despues, usted necesita quitar el circuito de la carcasa. Para hacer esto, usted necesitara probablemente presionar hacia abajo en el eje de cobre amarillo que aparece en el lado derecho. Esta es la tapa del potenciometro de posicion.

Servo motor desensamblado.

• Ahora para las modificaciones reales. Usted necesitara desoldar el potenciometro del circuito.
• Una vez que se haya quitado el potenciometro, usted necesita soldar con estaño las resistencias en su lugar. Para hacer esto, colocar las resistencias de lado a lado y torcer un par de terminales de las resistencias. Sueldelos juntos, pero deje uno de los terminales de una resistencia lo suficientemente largo para hacer una pieza de 3 patas. Entonces substituya el potenciometro por este elemento de 3 patas. Segun lo visto en la foto de abajo.

Una placa de circuito sin modificar (izq) y otra modificada (der).

• Ahora, vuelva a montar la placa de circuito en la carcasa. Observe que el potenciometro ahora no esta, tan solamente el motor saldra a traves de la tapa de la carcasa.
• Antes de reinstalar los engranajes, usted necesitara modificar el engranaje del eje de salida quitandole el tope mecanico. El tope mecanico es una pestaña pequeña de plastico en la superficie mas baja del engranaje. En la foto de abajo, usted puede ver la pestaña en el engranaje izquierdo. Esto se debe eliminar dejandolo a ras de la superficie. Intente conseguir que no quede nada de la pestaña, como se muestra con el engranaje en el derecho.

Un engranaje axial sin modificar (por defecto) y modificado.

• Monte los engranajes, la tapa de la carcasa, la tapa inferior, y los dos tornillos.
• Ya esta hecho!