Elegir un servo

Elegir un servo puede parecer desalentador al principio, dado el número de opciones a considerar. Esta guía pretende proporcionar un punto de partida para comparar diferentes opciones de servo, y también tiene algunas recomendaciones elegidas a mano al final.

Importante

Es muy importante tener en cuenta la fiabilidad de un determinado proveedor a la hora de elegir servos. Es muy común que los fabricantes y revendedores en Amazon y otros sitios similares exageren significativamente las especificaciones de sus servos, o elijan escenarios poco realistas para medir las especificaciones. Hemos limitado nuestras recomendaciones sólo a los proveedores que históricamente han sido fiables con la publicación de especificaciones precisas servo.

Como regla general, los fabricantes establecidos (Hitec, Savox, ServoCity, goBILDA, AndyMark, etc) suelen publicar cifras precisas, y los servos de los mercados (Amazon, AliExpress, tiendas de hobby, etc) deben ser vistos con gran escepticismo.

Tipo de servo: Regular o Continuo

Los servos que pueden girar a una posición determinada basándose en una señal de entrada PWM se denominan servos regulares. Además, también hay servos de rotación continua, que son en realidad pequeños motores en un servo factor de forma. No tienen control de posición; en su lugar, la señal PWM se utiliza para controlar su velocidad de rotación.

Truco

Los servos de rotación continua ni siquiera tienen siempre el formato de un servo tradicional. El Melonbotics Super Servo Plus, aunque se considera un servo de rotación continua desde el punto de vista de las reglas y el sistema de control, es esencialmente un pequeño motor + caja de engranajes rectos. La velocidad nominal de salida de 1000rpm lo convierte en una excelente alternativa a los grandes y pesados motores estándar para mecanismos pequeños de alta velocidad como :doc:` intakes activos </docs/common-mechanisms/active-intake/index>`_.

Muchos servos de vendedores de FTC ® son de Modo Dual, lo que significa que pueden cambiar entre los modos continuo y regular (a menudo requieren el uso de un programador de servos vendido por separado). Estos servos se pueden utilizar como continuos o regulares.

Torque y velocidad del servo

La potencia de salida de servo se mide tanto en velocidad como en torque. La velocidad (normalmente en segundos por 60 °) se refiere a la rapidez con la que el servo gira 60 grados en el modo de rotación estándar.

¿Por qué segundos por 60 grados?

Históricamente, los servos comúnmente utilizados en FTC fueron creados para RC (Radio Control) configuraciones de coches. Estos coches a menudo tenían vínculos de dirección con un máximo de lado a lado de viaje de 60 grados por lo que los fabricantes a menudo anuncian sus servos utilizando segundos para 60 grados.

El torque (normalmente medido en oz-in o en kg-cm) se refiere a la cantidad de fuerza que el :term:`servo<Servo> ` puede aplicar a una palanca. Como referencia, si colocas una barra de 1» en un servo y luego pones un dinamómetro en el extremo, se medirá el torque nominal del servo (en oz-in).

Como ya sabrás, la velocidad y el torque generalmente tienen una relación inversa. Puedes encontrar algunos servos increíblemente potentes que son bastante lentos (más lentos que 0,20 s/60°) o algunos menos potentes con relaciones más rápidas (cualquier cosa más rápida que 0,12 s/60° se considera muy rápida).

Encontrar el servo adecuado para su aplicación puede ser difícil, pero una buena forma es intentar decidir si necesita más velocidad o torque, y si su servo experimentará cargas de choque o no.

Durabilidad y material del engranaje del servo

Las dos cosas que amenazan la longevidad de un servo son el motor interno que se quema y, más comúnmente, los engranajes que se pelan dentro del servo. Un motor que se quema es bastante infrecuente, pero puede ocurrir bajo grandes cargas durante un tiempo prolongado.

Prudencia

Nunca se debe calar un servo contra un objeto inamovible.

El gripado de engranajes es un problema que puede producirse cuando el torque necesario para accionar un componente supera el torque máximo del servo. Hay dos casos principales en los que esto puede ocurrir.

  • La carga de choque de una fuerza externa puede dañar los engranajes. Un ejemplo podría ser el componente golpeándose contra la pared del campo o contra otro robot.

  • El choque producido por la inversión del sentido de giro de un objeto demasiado pesado puede dañar los engranajes. El torque aumenta con la masa y también con la distancia al centro de rotación. Si el componente accionado está lejos del servo, el brazo de palanca largo significa un torque mayor. Además, si el componente está en movimiento, invertir la dirección también requerirá más torque. Por lo tanto, el principio es que los componentes deben ser ligeros y no invertir la dirección repentinamente para prolongar la vida útil del servo.

La resistencia a las cargas de choque depende directamente del material con el que están fabricados los engranajes. Esto va desde el plástico hasta el titanio, así que vayamos descendiendo en la lista, empezando por los más débiles.

  • Plástico (normalmente Nylon): Con baja potencia servos, estos pueden estar bien si te aseguras de que no están sometidos a cargas de choque. Generalmente se utilizan para aplicaciones en aeromodelismo como los alerones. Las aplicaciones FTC incluyen mecanismos de carga ligera que no tendrán contacto directo con ningún elemento del juego o el campo. Un ejemplo podría ser un servo que abre una trampilla o mueve elementos del juego dentro del robot.

    • Karbonita: El engranje plástico de Hitec es más duradero que el Nylon y se desgasta menos con el tiempo, pero aún puede rayarse fácilmente bajo las cargas de choque que se encuentran en FTC.

  • Latón: Los engranajes de latón son más resistentes que los de plástico, pero también sufren mucho cuando se enfrentan a cargas de choque en FTC como muñecas de intakes y cubos de depósito. Los engranajes de latón se encuentran en servos de gama ligeramente superior, como el original REV Smart Robot Servo.

  • **Acero: Aquí es donde empezamos a ponernos grandes. Los engranajes de acero son muy duraderos y te costará mucho desmontarlos. Los servos goBILDA Proton, los servos goBILDA Dual Mode, los servos REV V2 Smart Robot y los servos Axon son todos ejemplos de enganajes de servo de acero.

  • Titanio: Titanio es la gama alta de servos. A partir de 75 dólares, pueden llegar a superar los 150 dólares. Una idea errónea muy extendida es que el titanio es más resistente que el acero, pero su ventaja radica en la relación resistencia/peso (por ejemplo, las cajas de engranajes de titanio suelen ser más ligeras que las de acero).

Servos con materiales más débiles (por ejemplo, plástico y latón) utilizados para sus engranajes a menudo se pelan con bastante facilidad. Los servos con engranajes de acero son significativamente más difíciles de pelar; algunos equipos incluso han informado de que los cubos de aluminio unidos a sus servos se han pelado mientras que los propios servos han sobrevivido sin daños.

Tamaño del servo

Los servos vienen en diferentes tamaños. Afortunadamente, casi todos los fabricantes utilizan el mismo conjunto estándar de tamaño de servos , que van desde sub-micro a grande. El tamaño más utilizado en FTC es el tamaño estándar (que incluye los REV Smart Robot Servos y los goBILDA Dual Mode Servos) de servos. El tamaño micro (que incluye el Axon Micro) de servos puede ser útil cuando se necesita un mecanismo particularmente pequeño, aunque normalmente son significativamente menos duraderos que el tamaño estándar de servos. *Los servos de tamaño grande (también conocidos como de cuarto de escala) son bastante poco comunes en FTC.

Tenga en cuenta que, aunque es fácil suponer que cuanto mayor es el tamaño, más potente es el servo, a menudo no es así. Se pueden comprar servos de tamaño estándar muy potentes, pero hay que pagar más por ellos.

Servo Spline

El eje de salida del servo es comúnmente llamado el spline. La mayoría de los servos tienen el estándar de la industria de 25 dientes spline (también conocido como F3), en particular, este es el spline utilizado por REV Smart Servo y goBILDA Dual Mode servos. Los servos Hitec que utilizan spline de 24 dientes fueron históricamente también muy populares, pero son mucho menos comunes hoy en día.

Andymark servos son una excepción a esto, ya que utilizan un eje hexagonal de 5 mm como su salida en lugar de un diente 24 o 25 spline servo.

Atención

Por favor, compruebe el tipo de estría antes de comprar el servo - de lo contrario, sus accesorios servo no encajarán.

Para más información sobre servo splines, consulte https://www.servocity.com/servo-spline-info/.

Rango de servos

El ángulo sobre el que un servo no continuo puede girar manteniendo la realimentación de posición se denomina rango. Al elegir un servo, es importante asegurarse de que tiene suficiente rango para el movimiento que necesita.

Por defecto, el sistema de control FTC emite señales de 600-2400 microsegundos. Sin embargo, este rango puede ampliarse a 500-2500 microsegundos. Al elegir un servo, es importante asegurarse de que su rango será utilizable para su aplicación dentro de 500-2500 microsegundos.

Nota

El rango por defecto de 600-2400 del sistema de control FTC al seleccionar la configuración «Servo» limita el rango de muchos servos a menos del rango anunciado. Asegúrate de seleccionar la configuración «Full Range Servo» en su lugar para obtener el rango completo de 500-2500.

Costo

Los servos van desde los servos baratos de 7$ dólares para aplicaciones ligeras, hasta algunos Hitec o Savox servos por cerca de $200 dólares.

Con mucho, la mejor relación calidad-precio de servos por ahí van a ser los goBILDA Dual Mode Servos y REV V2 Smart Robot Servos. Además, los servos goBILDA Proton son un valor excelente para mecanismos de baja carga cuando no necesitas más de 180 grados de rotación o rotación continua.

Axon Robotics ofrece servos sin escobillas, altamente programables y con engranajes de acero por un precio de 90 dólares. Estos servos están diseñados específicamente para FTC, y son muy populares entre los equipos que desean maximizar las capacidades y el rendimiento de su robot.