﻿{"id":1003,"date":"2019-11-05T16:25:20","date_gmt":"2019-11-05T16:25:20","guid":{"rendered":"http:\/\/robots-argentina.com.ar\/didactica\/?p=1003"},"modified":"2020-12-09T02:32:51","modified_gmt":"2020-12-09T02:32:51","slug":"servos-caracteristicas-basicas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/robots-argentina.com.ar\/didactica\/servos-caracteristicas-basicas\/","title":{"rendered":"Servos: caracter\u00edsticas b\u00e1sicas"},"content":{"rendered":"<p>En primer lugar quiero aclarar que, si bien hoy se utiliza ampliamente la palabra abreviada \u00abservo\u00bb, la verdadera denominaci\u00f3n de lo que voy a describir aqu\u00ed es \u00abservomotor\u00bb. Existen otra clase de servos (o mejor expresado, servomecanismos) que no son precisamente motores. Tambi\u00e9n hay servos no giratorios.<br \/>\n<center><div id=\"attachment_1005\" style=\"width: 455px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"http:\/\/robots-argentina.com.ar\/didactica\/wp-content\/uploads\/Tipos-de-Servo.png\"><img aria-describedby=\"caption-attachment-1005\" loading=\"lazy\" src=\"http:\/\/robots-argentina.com.ar\/didactica\/wp-content\/uploads\/Tipos-de-Servo.png\" alt=\"\" width=\"445\" height=\"300\" class=\"size-full wp-image-1005\" srcset=\"https:\/\/robots-argentina.com.ar\/didactica\/wp-content\/uploads\/Tipos-de-Servo.png 445w, https:\/\/robots-argentina.com.ar\/didactica\/wp-content\/uploads\/Tipos-de-Servo-300x202.png 300w\" sizes=\"(max-width: 445px) 100vw, 445px\" \/><\/a><p id=\"caption-attachment-1005\" class=\"wp-caption-text\">Diversas clases de servos, incluyendo lineales<\/p><\/div><\/center><br \/>\nPor ejemplo, los sistemas que poseen cilindros hidr\u00e1ulicos pueden ser servocontrolados. Estos cilindros hidr\u00e1ulicos o neum\u00e1ticos, en su versi\u00f3n m\u00e1s simple, se mueven de extremo a extremo. Pero no siempre es as\u00ed. En muchos casos es necesario que posean realimentaci\u00f3n, lo que les permite ubicarse con precisi\u00f3n en cualquier lugar de su recorrido. Para esto se utilizan sensores de recorrido lineales, como potenci\u00f3metros lineales, sistemas \u00f3pticos o unos dispositivos llamados <a href=\"https:\/\/es.wikipedia.org\/wiki\/Transformador_diferencial_de_variaci%C3%B3n_lineal\" rel=\"noopener\" target=\"_blank\">LVDT<\/a>.<\/p>\n<p>De modo que, aclaremos, un actuador mec\u00e1nico controlado no siempre debe ser rotativo, aunque la mayor\u00eda de las veces as\u00ed es.<\/p>\n<p>Definamos, ahora:<\/p>\n<p><strong>Un servomotor es un motor el\u00e9ctrico que consta con la capacidad de ser controlado, tanto en velocidad como en posici\u00f3n.<\/strong><\/p>\n<p>Un <strong>servomecanismo<\/strong> es un actuador mec\u00e1nico \u2014generalmente un motor, aunque no exclusivamente\u2014, que posee los suficientes elementos de control como para que se puedan monitorizar los par\u00e1metros de su actuaci\u00f3n mec\u00e1nica, como su posici\u00f3n, velocidad, torque, etc.<\/p>\n<p>Por la explicaci\u00f3n que he encontrado en otros sitios parecer\u00eda que s\u00f3lo se le llamar\u00eda \u00abservo\u00bb a aquellos motores con reducci\u00f3n y control de posici\u00f3n que se utilizan extensivamente en modelismo, para efectivizar los movimientos controlados por radio (incluyendo en la entrada correspondiente de la Wikipedia, por lo menos por ahora). Por supuesto que no es as\u00ed.<\/p>\n<p>En realidad se utilizan muchos otros tipos de servos (o servomotores, mejor) en equipos industriales y comerciales, desde una diskettera en nuestra computadora \u2014o en la videocassettera hogare\u00f1a\u2014, a las unidades de almacenaje y entrada y salida de datos de grandes sistemas de computaci\u00f3n (hoy, m\u00e1s que nada, discos magn\u00e9ticos), y hasta en los ascensores en edificios. El motor de un ascensor, junto con su equipo de control y detectores de posicionamiento, no es ni m\u00e1s ni menos que un servomotor. El mecanismo que saca para afuera el porta-CD de la lectora de CD de su computadora es un servomotor.<\/p>\n<p>\u00bfQu\u00e9 convierte un motor en servomotor? O mejor dicho \u00bfpor qu\u00e9 se considera que algunos motores son servomotores y otros no? La respuesta no es demasiado complicada: un servomotor tiene integrado o adosado al menos un detector que permita conocer su posicionamiento y\/o velocidad. A los detectores de posici\u00f3n se les llama \u00abencoders\u00bb.<\/p>\n<p>Aclarado esto, pasar\u00e9 a esos servos a los que se refieren en los sitios que dije antes. Hablo de los servos para radiocontrol de modelos, como los de marca Futaba, Hitec, etc. Se trata de elementos para control de posici\u00f3n de alerones, tim\u00f3n, direcci\u00f3n (en autos), alimentaci\u00f3n de combustible, etc, para modelos a escala, que se han vuelto populares en rob\u00f3tica porque entre los disponibles en el comercio hay algunos bastante econ\u00f3micos, lo que los hace de m\u00e1s f\u00e1cil acceso cuando se trata de la construcci\u00f3n de proyectos personales de rob\u00f3tica y automatizaci\u00f3n casera.<\/p>\n<p>De estos servos de modelismo, comencemos con los servos que se conocen como \u00abanal\u00f3gicos\u00bb.<\/p>\n<p><center><div id=\"attachment_1007\" style=\"width: 490px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"http:\/\/robots-argentina.com.ar\/didactica\/wp-content\/uploads\/servo-RC.png\"><img aria-describedby=\"caption-attachment-1007\" loading=\"lazy\" src=\"http:\/\/robots-argentina.com.ar\/didactica\/wp-content\/uploads\/servo-RC.png\" alt=\"\" width=\"480\" height=\"431\" class=\"size-full wp-image-1007\" srcset=\"https:\/\/robots-argentina.com.ar\/didactica\/wp-content\/uploads\/servo-RC.png 480w, https:\/\/robots-argentina.com.ar\/didactica\/wp-content\/uploads\/servo-RC-300x269.png 300w\" sizes=\"(max-width: 480px) 100vw, 480px\" \/><\/a><p id=\"caption-attachment-1007\" class=\"wp-caption-text\">Servo RC<\/p><\/div><\/center><\/p>\n<p><strong>Servo anal\u00f3gico para modelismo<\/strong><\/p>\n<p>Estos servomotores se componen, en esencia, de un motor de corriente continua, un juego de engranajes para la reducci\u00f3n de velocidad, un potenci\u00f3metro ubicado sobre el eje de salida (que se usa para conocer la posici\u00f3n) y una plaqueta de circuito para el control.<\/p>\n<p>Como una imagen vale m\u00e1s que mil palabras, veamos un despiece.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/robots-argentina.com.ar\/didactica\/wp-content\/uploads\/MotorServo_despiece.jpg\"><img loading=\"lazy\" src=\"http:\/\/robots-argentina.com.ar\/didactica\/wp-content\/uploads\/MotorServo_despiece.jpg\" alt=\"\" width=\"558\" height=\"279\" class=\"aligncenter size-full wp-image-1010\" srcset=\"https:\/\/robots-argentina.com.ar\/didactica\/wp-content\/uploads\/MotorServo_despiece.jpg 558w, https:\/\/robots-argentina.com.ar\/didactica\/wp-content\/uploads\/MotorServo_despiece-300x150.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 558px) 100vw, 558px\" \/><\/a><br \/>\n<a href=\"http:\/\/robots-argentina.com.ar\/didactica\/wp-content\/uploads\/Servo-Components.png\"><img loading=\"lazy\" src=\"http:\/\/robots-argentina.com.ar\/didactica\/wp-content\/uploads\/Servo-Components.png\" alt=\"\" width=\"544\" height=\"372\" class=\"aligncenter size-full wp-image-1011\" srcset=\"https:\/\/robots-argentina.com.ar\/didactica\/wp-content\/uploads\/Servo-Components.png 544w, https:\/\/robots-argentina.com.ar\/didactica\/wp-content\/uploads\/Servo-Components-300x205.png 300w\" sizes=\"(max-width: 544px) 100vw, 544px\" \/><\/a><\/p>\n<p>Si lo que se desea controlar es la posici\u00f3n de un servomecanismo, como en este caso, en lugar de un tac\u00f3metro (que es para medir velocidad) necesitamos un encoder de posici\u00f3n. <\/p>\n<p>Si hablamos de un servo cuyo movimiento es giratorio, ser\u00e1 necesario un encoder (un detector que codifica la posici\u00f3n) que nos d\u00e9 un valor diferente a su salida seg\u00fan cual sea su posici\u00f3n en grados.<\/p>\n<p>Los servos que se usan en modelismo son de este tipo. Como dije antes, por lo general poseen un motor de CC, que gira a velocidad alta, una serie de engranajes para producir la reducci\u00f3n de velocidad de giro y acrecentar su capacidad de torque, un potenci\u00f3metro conectado al eje de salida (que es ni m\u00e1s ni menos que el encoder) y un circuito de control de la realimentaci\u00f3n.<\/p>\n<p>Estos servos reciben se\u00f1al por tres cables: alimentaci\u00f3n para el motor y la peque\u00f1a plaqueta de circuito del control (a trav\u00e9s de dos cables, positivo y negativo\/masa), y una se\u00f1al controladora que determina la posici\u00f3n que se requiere. La alimentaci\u00f3n de estos servos es, normalmente, de entre 4,8 y 6 voltios.<br \/>\n<center><br \/>\n<script type=\"text\/javascript\"><!--\ngoogle_ad_client = \"ca-pub-7090242166042605\";\n\/* femeie336x280 *\/\ngoogle_ad_slot = \"6118472803\";\ngoogle_ad_width = 336;\ngoogle_ad_height = 280;\n\/\/-->\n<\/script><br \/>\n<script type=\"text\/javascript\"\nsrc=\"\/\/pagead2.googlesyndication.com\/pagead\/show_ads.js\">\n<\/script><br \/>\n<\/center><\/p>\n<p>El est\u00e1ndar de esta se\u00f1al controladora para todos los servos de este tipo, elegido para facilitar el uso en radiocontrol, es un pulso de onda cuadrada de <strong>1,5<\/strong> milisegudos que se repite a un ritmo de entre <strong>10<\/strong> a <strong>22 ms<\/strong>. Mientras el pulso se mantenga en ese ancho, el servo se ubicar\u00e1 en la posici\u00f3n central de su recorrido. Si el ancho de pulso disminuye, el servo se mueve de manera proporcional hacia un lado. Si el ancho de pulso aumenta, el servo gira hacia el otro lado. Generalmente el rango de giro de un servo de \u00e9stos cubre entre <strong>90\u00b0<\/strong> y <strong>180\u00b0<\/strong> de la circunferencia total, o un poco m\u00e1s, seg\u00fan la marca y modelo.<\/p>\n<div id=\"attachment_1013\" style=\"width: 510px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"http:\/\/robots-argentina.com.ar\/didactica\/wp-content\/uploads\/MotorServo_posiciones.gif\"><img aria-describedby=\"caption-attachment-1013\" loading=\"lazy\" src=\"http:\/\/robots-argentina.com.ar\/didactica\/wp-content\/uploads\/MotorServo_posiciones.gif\" alt=\"\" width=\"500\" height=\"433\" class=\"size-full wp-image-1013\" \/><\/a><p id=\"caption-attachment-1013\" class=\"wp-caption-text\">Se\u00f1al y posiciones del servo<\/p><\/div>\n<p><strong>Servo digital para modelismo<\/strong><\/p>\n<p>Los servos digitales tienen, al igual que los anal\u00f3gicos, un motor de corriente continua, un juego de engranajes reductores, un potenci\u00f3metro para la realimentaci\u00f3n de posici\u00f3n y una electr\u00f3nica de control embebida dentro del servo. La diferencia est\u00e1 en la placa de control, en la que han agregado un microprocesador que se hace cargo de analizar la se\u00f1al, procesarla y controlar el motor.<\/p>\n<p>La diferencia m\u00e1s grande de rendimiento est\u00e1 en la velocidad a la que reacciona el servo a un cambio en la se\u00f1al. En un mismo lapso, el servo digital puede recibir cinco o seis veces m\u00e1s pulsos de control que un anal\u00f3gico. Como resultado la respuesta del servo a un cambio en la orden de posici\u00f3n es mucho m\u00e1s veloz. Este ritmo mayor de pulsos tambi\u00e9n produce mejoras en el rendimiento electromec\u00e1nico del motor (mayor velocidad y m\u00e1s fuerza). Esto se debe a que en cualquier servo (de ambos tipos) el motor recibe, para su control, una alimentaci\u00f3n conmutada. En los servos anal\u00f3gicos, la se\u00f1al est\u00e1 conmutada a un ritmo de entre <strong>10<\/strong> y <strong>22 ms<\/strong>. Si el ajuste que se requiere es muy peque\u00f1o (un \u00e1ngulo peque\u00f1o de giro), los pulsos son muy delgados y est\u00e1n muy separados (<strong>10<\/strong> a <strong>22 ms<\/strong>). La integraci\u00f3n de estos pulsos es la que da la alimentaci\u00f3n de potencia al motor, y en consecuencia la que lo hace mover. Una integraci\u00f3n de pulsos delgados y muy separados puede dar resultados err\u00e1ticos. Suele ocurrir que cuando llega el otro pulso, el motor se ha pasado de la posici\u00f3n y deba reajustarse, algo que ocurre constantemente. En los servos digitales la se\u00f1al llega mucho m\u00e1s seguido y por esto la integraci\u00f3n es m\u00e1s estable y la variaci\u00f3n de corriente de control es m\u00e1s firme.<\/p>\n<p>En los servos digitales, la se\u00f1al est\u00e1 separada por unos <strong>3,3 ms<\/strong>. La separaci\u00f3n entre pulsos var\u00eda en cada marca de servo digital, pero el ritmo de llegada de los pulsos es de al menos 300 veces por segundo versus 50 a 100 en un anal\u00f3gico.<\/p>\n<p>La ventaja de los digitales se reduce un poco cuando se habla de consumo (algo muy importante en, por ejemplo, un avi\u00f3n radiocontrolado, pero tambi\u00e9n en los robots), ya que el consumo del circuito y de los ajustes m\u00e1s continuados produce un gasto mayor de energ\u00eda, y tambi\u00e9n un mayor desgaste del motor.<\/p>\n<p>Los servos digitales son capaces de memorizar par\u00e1metros de programaci\u00f3n, que var\u00edan de acuerdo a cada fabricante pero en general son:<\/p>\n<ul>\n<li>1 &#8211; Se puede programar el sentido de giro como \u00abnormal\u00bb o \u00abinverso\u00bb.<\/li>\n<li>2 &#8211; Se puede variar la velocidad de respuesta del servo.<\/li>\n<li>3 &#8211; Se puede programar una posici\u00f3n central (o posici\u00f3n neutra) diferente, sin afectar los radios de giro.<\/li>\n<li>4 &#8211; Se pueden determinar diferentes topes de recorrido para cada lado.<\/li>\n<li>5 &#8211; Es posible programar qu\u00e9 debe hacer el servo en caso de sufrir una p\u00e9rdida de se\u00f1al.<\/li>\n<li>6 &#8211; Es posible programar la resoluci\u00f3n, es decir cu\u00e1nto se mueve el control en el radio sin obtener un movimiento en el servo.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Estos valores pueden ser fijados en los servos utilizando aparatos destinados a la programaci\u00f3n, que son espec\u00edficos para cada marca.<br \/>\n<center><script type=\"text\/javascript\"><!--\ngoogle_ad_client = \"ca-pub-7090242166042605\";\n\/* 728x90, creado 16\/03\/10 *\/\ngoogle_ad_slot = \"6066685945\";\ngoogle_ad_width = 728;\ngoogle_ad_height = 90;\n\/\/-->\n<\/script><br \/>\n<script type=\"text\/javascript\"\nsrc=\"http:\/\/pagead2.googlesyndication.com\/pagead\/show_ads.js\">\n<\/script><\/center><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>En primer lugar quiero aclarar que, si bien hoy se utiliza ampliamente la palabra abreviada \u00abservo\u00bb, la verdadera denominaci\u00f3n de lo que voy a describir aqu\u00ed es \u00abservomotor\u00bb. 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