サーボ（サーボ機構）は、負のフィードバック機構を使用して電気を正確に制御された動作に変換する電磁気装置です。
サーボは、その種類に応じて直線運動または円運動を生成するために使用できます。一般的なサーボは、DCモーター、ギアトレイン、ポテンショメータ、集積回路（IC）、出力シャフトで構成されています。サーボの目標位置はコード化された信号として入力され、ICに送られます。ICはモーターに指示を与え、ギアを介してモーターのエネルギーを駆動します。ギアは速度と目標移動方向を設定し、ポテンショメータからの信号が目標位置への到達をフィードバックするまで、ICはモーターを停止させます。
ポテンショメータは、制御面に作用する外部の力からの修正を考慮しながら現在の位置を中継することで、制御された動きを可能にします。面が動くと、ポテンショメータが位置信号を提供し、正しい位置に戻るまで IC が必要なモーターの動きを信号で伝えます。
サーボとマルチギア電動モーターの組み合わせを編成することで、ロボット、車両、製造、ワイヤレス センサーおよびアクチュエータ ネットワークなど、さまざまな種類のシステムでより複雑なタスクを実行できます。
サーボはどのように動作しますか?
サーボにはケースから伸びる 3 本のワイヤーがあります (左の写真を参照)。
これらのワイヤーはそれぞれ特定の目的を持っています。これら3本のワイヤーは、制御、電源、そして接地用です。
制御線は電気パルスを供給する役割を担い、モーターはパルスの指示に従って適切な方向に回転します。
モーターが回転すると、ポテンショメータの抵抗値が変化し、最終的に制御回路が移動量と方向を制御します。シャフトが目的の位置に達すると、供給電力は遮断されます。
電源線はサーボの動作に必要な電力を供給し、アース線は主電源とは別の接続経路を提供します。これにより感電を防ぎますが、サーボの動作には必要ありません。
デジタルRCサーボの説明
デジタル サーボデジタル RC サーボでは、サーボ モーターにパルス信号を送信する方法が異なります。
アナログ サーボが 1 秒あたり 50 パルスの一定電圧を送信するように設計されている場合、デジタル RC サーボは 1 秒あたり最大 300 パルスを送信できます。
この高速パルス信号により、モーターの速度が大幅に上昇し、トルクがより一定になり、デッドバンドの量が減少します。
その結果、デジタル サーボを使用すると、RC コンポーネントへの応答が速くなり、加速が速くなります。
また、デッドバンドが少ないため、トルクの保持力も向上します。デジタルサーボを使用すると、瞬時に正確な制御を体感できます。
ケースシナリオをご説明しましょう。デジタルサーボとアナログサーボを受信機に接続するとします。
アナログ サーボ ホイールを中心からずらして回すと、しばらくしてから反応して抵抗することに気付くでしょう。遅延は顕著です。
ただし、デジタル サーボのホイールを中心からずらして回すと、ホイールとシャフトが反応して、設定した位置に非常に迅速かつスムーズに保持されるように感じられます。
アナログRCサーボの説明
アナログ RC サーボモーターは標準的なタイプのサーボです。
オンとオフのパルスを送信するだけでモーターの速度を調節します。
通常、パルス電圧は4.8ボルトから6.0ボルトの範囲で一定です。アナログは1秒間に50パルスを受信し、休止時には電圧は送信されません。
サーボに送られる「オン」パルスが長いほど、モーターの回転速度が速くなり、発生するトルクも大きくなります。アナログサーボの大きな欠点の一つは、小さなコマンドへの反応が遅いことです。
モーターの回転速度が十分ではありません。さらに、トルクも鈍くなります。この状態は「デッドバンド」と呼ばれます。
投稿日時: 2022年6月1日