ラジコンサーボの勉強

２０１５／０６／０５（金曜日）　曇り




まだ、カーポート隅の作業場で工作をするほどの気力は湧かないので、
暇つぶしに以前工作したラジコンサーボもどきの再調整と、動作の
解析勉強をしてみた。




↓　２０１３年４月頃に作成したラジコンサーボ。　その後ほったらかしにしていたが、
　　暇つぶしに、その動きを解析してみた。



↓　基板裏面の配線の様子。　部品の端子に細い単線ワイヤーを半田付けして配線する。



↓　回路図。　サイトに掲載されていた回路を参考に手持ちの部品で構成できるように変更した。



↓　サーボのメカ部分。　ギヤーボックスだけは通販で購入した。



↓　ポテンショメーターはジャンクボックスにあった半固定抵抗器（１０ＫΩ）を使った。



↓　安定に動作するように抵抗器やコンデンサを付け足したり、外したり・・・試行錯誤の連続だ。




このサーボの基本動作は入力された基準パルスの幅とポテンショメーターが示す回転位置相当の
サーボパルス幅を比較して、その差が大きければ小さくなるように、小さければ大きくなるように
回転方向、回転位置を制御して常に基準パルスの幅とサーボパルスの幅が等しくなるように
するというものだ。
いわゆる負帰還（ネガティブフィードバック）制御だ。


先ず、その制御がうまく行っているかどうかを確認してみた。






ポテンショメーターが右方向に回転すると、サーボ軸は左方向に回転する。
そしてポテンショメーターが左方向に回転したときにはサーボ軸は右方向に
回転する。　互いに逆方向（ネガティブ）に回転することがポイントだ。

サーボ軸とポテンショメーターを結合して動作確認テストをしてみた。






オシロスコープの波形を見ると、基準パルス（入力パルス）の幅が変化するとサーボパルス
（追従パルス）がそれを追いかけて常に同じ幅になろうとする。
なるほど、サーボはこうやって指示された量（パルス幅）に従って動作するんだ・・・・
だけど、このサーボは大きすぎて実際には使い物にならない。
動作も不安定だし・・・・・
第一、値段が高い！
ギヤーボックスだけでも１，０００円ぐらいはするだろう。

市販のメーカー製と比べてみると・・・





はるかに小型で高性能・・・・これが千円ちょっとで購入できるんだからね。
でも、こうやって実際に組立ててみると、サーボの仕組みがよく理解できた。
やっぱり実習はおもしろい。