Buongiorno,
sono un programmatore ma neofita con Arduino.
Ho settato il mio circuito base in cui collego semplicemente Arduino Uno R3 ad un servomotore e lo faccio muovere di 180 gradi.
Vorrei agganciare degli oggetti all'elemento rotativo del servomotore, ma non riesco a capire quale servomotore scegliere conoscendo solo il range di peso degli oggetti in questione (50-200 grammi).
C'è una qualche formula in funzione del carico per calcolare la coppia, tensione e modello del servomotore ideale da acquistare per compiere il lavoro senza che vada in sovraccarico o senza che sia troppo potente per la semplice operazione da svolgere?
Servono componenti aggiuntivi da collegare all'Arduino considerando che vorrei anche rendere l'alimentazione indipendente con una batteria da 9V.
Ti segnalo che, nella sezione in lingua Inglese, si può scrivere SOLO in Inglese ... quindi, per favore, la prossima volta presta più attenzione in quale sezione metti i tuoi post; questa volta esso è stato spostato, da un moderatore della sezione di lingua Inglese, nella sezione di lingua Italiana ... la prossima volta potrebbe venire direttamente eliminato.
Grazie.
... cortesemente, come prima cosa, leggi attentamente il REGOLAMENTO della sezione Italiana del forum, (... e, per evitare future possibili discussioni/incomprensioni, prestando sempre molta attenzione al punto 15), dopo di che, come da suddetto regolamento (punto 16.7), fai la tua presentazioneNELL'APPOSITA DISCUSSIONE (... quello che vedi in blu è un link, fai click su di esso per raggiungere la discussione) spiegando bene quali esperienze hai in elettronica e programmazione, affinché noi possiamo conoscere la tua esperienza ed esprimerci con termini adeguati.
Grazie,
Guglielmo
P.S.: Ti ricordo che, purtroppo, fino a quando non sarà fatta la presentazione nell’apposita discussione, nel rispetto del succitato regolamento nessuno ti risponderà (eventuali risposte o tuoi ulteriori post, verrebbero temporaneamente nascosti), quindi ti consiglio di farla al più presto.
P.P.S.: Evitate di utilizzare la traduzione automatica fatta dal browser ... vi impedisce di capire la lingua della sezione dove andate a scrivere ...
Immagino che stai utilizzando un servo RC, tutti questi attuatori hanno tra le loro caratteristiche la coppia, tipicamente indicata in kg * cm, e la velocità massima, solitamente riferita al tempo necessario per percorrere 60°.
Tieni presente che la coppia indicata è quella massima possibile, ovvero quella dove il servo motore non riesce più a muoversi, detta anche di stallo.
Partendo da quanto sopra e tenendo presente che il tuo carico vuoi muoverlo stimare quanto coppia ti serve diventa abbastanza facile, in pratica prendi il peso dell'oggetto lo moltiplichi per i cm distanza dal centro di rotazione e ottieni la coppia necessaria, la moltiplichi per due e hai la coppia minima che il servo deve avere.
Esempio pratico, vuoi spostare un peso di 0.2 kg e l'attacco è imperniato sulla squadretta a 2 cm di distanza, 2kgx0.2cm = 0.4 kg*cm x 2 = 0.8 kg * cm, questo è il valore di coppia minimo che ti serve e in base al quale devi scegliere il servo.
Per completezza dell'informazione il calcolo fa riferimento al caso più gravoso, ovvero applicato con la squadretta a 90° rispetto al carico, se cambia l'angolo la coppia varia, diminuendo, in funzione del seno di quest'ultimo.
Aggiungo solo che se intendi una pila da 9V tipo "radiolina", quelle piccole rettangolari, al 99% non avra' abbastanza energia per far funzionare correttamente il servo (corrente erogabile troppo bassa), secondo quanto tempo il tutto dovra' funzionare, potresti usare un portabatteria per stilo alcaline (5 o 6 posti), o meglio ancora per "mezze torce" o simili.
Ricapitolando, se ho tipo un oggetto di forma rettangolare da 1x15 cm di 0.2 Kg e lo aggancio a tipo 2 cm di distanza dal perno di rotazione del servo, il calcolo della coppia minima è 0.2 (Kg) * 2 (cm) * 2 = 0.8 Kg*cm che corrisponde a circa 0,078 Nm.
Se l'angolo da coprire è di 180° quindi la coppia è 0 (per il seno di 180) ?
Nel mio esperimento sto utilizzando un servomotore RC fissato al soffitto che oscilla da 0 a 180 gradi, perciò forse nel calcolo delle forze va inclusa anche la gravità (tipo 0.2 (Kg) * 2 (cm) * 2 * 9,807 (m/s²) = 7,84) o viene ignorato ai fini del calcolo della coppia?
Ok, quindi per il servo di cui parlavo + l'arduino di che potenza erogata necessaria si parla per un utilizzo stimato di 2 ore di utilizzo al giorno per 2 mesi ?
Dipende anche da quanto assorbe il motorino del tuo servo ... hai le specifiche oppure un link al prodotto ? (perche' ce ne sono decine di modelli diversi)
La gravità è inclusa nel peso dell'oggetto che devi sollevare, pertanto in questo specifico caso non è rilevante.
La coppia necessaria varia tra zero e il massimo in funzione dell'angolo assunto dalla squadretta di comando, sto ipotizzando devi sollevare un carico perché se devi ruotarlo la coppia rimane costante, pertanto quando la squadretta è orientata verso il pavimento e il soffitto la coppia è zero, però grava il peso dell'oggetto sul servo, mentre diventa massima quando la squadretta si trova a 90°.
Il consumo dipende dal tipo di servo e da quanti azionamenti devi fare, soprattutto se le posizioni di riposo coincidono con 0° e 180°, dove il consumo di corrente è minimo, ma se hai delle pause in altre posizioni la corrente aumenta.
Anche senza fare calcoli ti dico subito che con 2 ore al giorno di uso, ipotizzo continuato, con 2500 mAh ci fai pochi giorni di autonomia.
La cosa è pure peggio di come l'avevo interpretata
Quando sei nelle posizioni di riposo hai una coppia di ritenzione elevata, il che vuol dire consumo alto di corrente, per le due ore di funzionamento giornaliero il servo si muove continuamente oppure fa una cosa tipo movimento-pausa-movimento ?
tieni presente che i servo RC economici non sono progettati per muoversi molto, con un uso di questo tipo avrebbero vita molto breve, sia dal punto di vista meccanico che elettronico.
Pensavo di farlo muovere in maniera continua ad una bassa velocità, diciamo che può metterci pure 5 secondi per completare la rotazione "completa" di 160°.
In realtà anche per meno di 2 ore al giorno e in maniera non continuativa.
Perciò servirà poi aggiungere un pulsantino per attivarla e disattivarla, ma non ho voluto parlarne già ora per non complicare il discorso.
Forse sarebbe meglio attaccarlo direttamente alla presa di corrente?
In tal caso però mi servirà un attacco da aggiungere per poterlo collegare.
Ma di che consumi parliamo? Se è davvero così oneroso forse devo pensare a delle alternative.
Edit:
Stavo pensando.. ma se invece ruotassi il servo di 90° in modo da avere una rotazione di una gradazione minore a cascata? però immagino che tirarlo poi su sarebbe comunque faticoso per il servo.
Come ho scritto sopra devo muovere diversi oggetti, ma prendiamo il caso dell'esperimento che è con bastoncino di plastica con delle piume sull'estremità più bassa (uno di quei giochi per gatti).
Il bastoncino è appeso al servomotore che a sua volta è fissato su un soffitto e si deve muovere come farebbe un pendolo, per un'angolo ipotetico di 160° ma anche meno, in un tempo tra i 3 e i 5 secondi (quindi abbastanza lento).
Lo scopo finale potrebbe essere l'automazione del gioco per il gatto, considerando che non ho un gatto potrebbe essere anche un bastoncino al cui termine c'è un laser per dare meglio l'idea, perciò il gatto vede il puntino muoversi e cerca di afferrarlo.
Il puntino ovviamente dev'essere proiettato sul pavimento e quindi il bastoncino laser dev'essere appeso direttamente alla pala del servomotore.
Ipotizzando di usare un servo piccolo, in fin dei conti ti basta un modello che possiede almeno 0.8 kg*cm di coppia, per esempio il classico SG90, l'assorbimento sotto carico è circa 200-250 mA, quando la coppia è massima, da qui ne consegue che se lo devi usare per due ore consecutive ti servono circa 400-500 mAh, con 2500 mAh hai una autonomia di circa 5 giorni.
Rimane la questione vita del servo, i modelli economici da pochi Euro con il tuo uso andranno in avaria dopo pochi giorni di lavoro, meglio se prendi un servo di buona qualità, circa 20-25 Euro, come i Savox SH-0255MG, questi lavorano senza problemi per migliaia di ore.
Ma se usassi 4-5 batterie ricaricabili come diceva Etemenanki arriverei ad una capacità totale di 2500 * N batterie. Questo dovrebbe farla durare per almeno 1 mese, no?
Ricaricando poi le batterie in una giornata, dovrei poter ripetere questo lavoro per diverso tempo, giusto?
Tocca vedere come colleghi le batterie, se usi delle LiPo hanno una tensione nominale di 3.7 V, 4.2 V a piena carica, ne devi mettere due in serie per ottenere una tensione nominale di 7.4 Volt, 8.4 Volt a piena carica, seguite da convertitore DC-DC per abbassare la tensione ai 5-6 Volt richiesti dal servo e da Arduino.
Per garantire il funzionamento per un mese ti servono, stimati, almeno 15000 mAh, potresti risolvere con power bank da 20000 mAh, ormai costano poco, e hai già i 5V in uscita, se non arrivi ad un mese sicuramente ci fai più di 20 giorni.
Ok, a casa ho trovato un powerbank da circa 24k mAh, ma basta collegarlo all'arduino per poi alimentare anche il servomotore?
Inoltre leggevo online articoli di qualche anno fa con questa soluzione di alimentazione e pare che il powerbank si spegnesse se arduino non consumava abbastanza energia, è ancora così?
Nel mio caso però forse ne usa abbastanza da non spegnersi?
potrebbe essere anche un bastoncino al cui termine c'è un laser per dare meglio l'idea, perciò il gatto vede il puntino muoversi e cerca di afferrarlo.