Servi per braccio robot: analogico o digitale?

Per prima cosa ciao a tutti, è il mio primo post qui, anche frequento il forum come lettore da più tempo! :)

Ho in progetto la costruzione di un braccio robotico, che nel migliore dei mondi sarà controllato tramite una tastiera PS/2 e un controller Wii. So che ci dovrò dedicare abbastanza tempo tra hardware e software, ma non mi preoccupa.

Ho già fatto un po' di ricerche sul forum, e ho trovato tante discussioni sulla scelta dei servi e soprattutto sulla questione del calcolo della coppia giusta per il peso del braccio ecc ecc... La mia domanda è: a parte il discorso della coppia (della quale, in sintesi, mi sembra di aver capito che se non sono sicuro è meglio abbondare), ci sono motivi per cui dovrei preferire l'uso di servi digitali rispetto a quelli analogici o viceversa? :cold_sweat:

Da qualche ricerca su google ho capito che quelli digitali (prezzo a parte) sono più "precisi" a parità di coppia, il che mi fa propendere per il digitale, vista la mia applicazione... Però pare che "divorino" una gran quantità di corrente e abbiano vita più breve...

Premetto che sono poco esperto in materia, qualsiasi consiglio è ben accetto! Grazie, A.

Potresti valutare i dynamixel AX-12A. Rispetto ai normali servi sono di un altro pianeta. Precisione di 0.3 gradi e un mucchio di funzioni. Su savageelectronics.blogspot.com c'è un'ottima libreria per Arduino. Li vendono parecchi siti. In italia robotitaly, altrimenti robossavy in uk è più conveniente.

Mi sembra che i servi digitali abbiano una coppia maggiore inoltre, guarda anch'io realizzerò spero presto un braccio robotico tramite una plastica chiamata Polycaprolactone, http://www.electroit.tk/index.php/topic,48.0.html, nel link trovi poi un riferimento proprio ad un articolo russo tradotto da google che spiega come costruire un braccio meccanico con carico massimo di 250 gr (carico normale di 200 gr). Io ho comprato 5 MG995 http://www.aliexpress.com/snapshot/103758302.html e qualche SG90 http://www.aliexpress.com/snapshot/103758312.html da AliExpress proprio a questo scopo

Ciao

Quella plastica l'avevo già vista di recente, molto futuristica, sarebbe interessante metterci le mani, io come idea di materiale pensavo di usare legno (balsa?) e pezzi del meccano!

Al di là dei vari modelli specifici di servo comunque, che sono simili a quelli che avevo visto anch'io, mi chiedevo proprio se ci fossero motivi generali per cui dovrei preferire l'uso nel mio progetto di servi analogici rispetto a quelli digitali o viceversa (giacchè del campo so molto poco)!

Se questi non emergono darò fiducia al digitale :)

La differenza tra servo analogici e servo digitali é (solo) l' elaborazione interna. Un servo ha 2 grandezza di regolazione (entrate) e 1 uscita. I segnali di entrata sono il segnale PPM dal ricevitore o dal Arduino e la tensione del potenziometro di posizione braccio. L' uscita é il pilotaggio del motore con un ponte H. I sevi analogici fanno questa elaborazione in modo analogico. I Servi digitali lo fanno tramite un controller in modo digitale. I servi digitali sono piú costosi, ma si puó settare diversi parametri. Per la coppia massima dipende dal modello percui non si puó dire che uno ha una coppia maggiore dal altro.

Ciao Uwe

uwefed: La differenza tra servo analogici e servo digitali é (solo) l' elaborazione interna. Un servo ha 2 grandezza di regolazione (entrate) e 1 uscita. I segnali di entrata sono il segnale PPM dal ricevitore o dal Arduino e la tensione del potenziometro di posizione braccio. L' uscita é il pilotaggio del motore con un ponte H. I sevi analogici fanno questa elaborazione in modo analogico. I Servi digitali lo fanno tramite un controller in modo digitale.

Grazie, quindi non è detto che il servo digitale sia più "preciso"? Dipende dal modello/dalla fascia di prezzo?

Terra terra, se io voglio garantire che il mio braccio esegua con discreta precisione i movimenti che gli impartisco, mi sembra di capire che questo dipenderà (oltre che dal SW) più dal modello e dalla coppia del servo che scelgo più che di per sè dalla differenza analogico/digitale

Avevo letto che a parità di meccanica interna al servo i digitali riuscivano a generare una coppia maggiore, naturalmente la coppia è indicata nelle caratteristiche dei vari modelli e quindi alcuni analogici potrebbero averla maggiore di alcuni digitali, lo stesso vale per la precisione.

Per quanto riguarda la precisione devo dirti che non noto grandi differenze per i miei "low-cost" digitali. Secondo me poi è importante assicurarsi che gli ingranaggi e gli accessori siano in metallo, quelli in plastica low-cost in genere si usurano presto e non si incastrano neanche molto bene, purtroppo i miei MG995 hanno gli accessori in plastica ma "dentro" per fortuna hanno ingranaggi in metallo.

La scelta ad ogni modo si basa su quanto vuoi spendere e che carichi hai intenzioni di supportare, due parametri spesso contrastanti purtroppo.

Grazie delle risposte, allora per iniziare i primi test ho trovato questo modello, analogico (dato che vedo che a parità di coppia costano discretamente meno), buona coppia, ingranaggi in metallo, mi piace! http://www.robot-italy.com/product_info.php?products_id=502

A.

Per quello che riguarda gli MG995 che mi hanno incuriosito da uno degli scorsi post, un sito che secondo me e’ autorevole li sconsiglia Review: Towerpro/Hextronic MG995 servo

Fede

ndrplz: Grazie delle risposte, allora per iniziare i primi test ho trovato questo modello, analogico (dato che vedo che a parità di coppia costano discretamente meno), buona coppia, ingranaggi in metallo, mi piace! http://www.robot-italy.com/product_info.php?products_id=502

A.

Questo e' un servo parecchio famoso, non ti puoi sbagliare.

Diciamo che ho scelto gli MG995 per il rapporto prezzo/coppia e non tanto per la precisione. Ho trovato su una sorta di Ebay cinese ma più sicuro (AliExpress) un offerta a 5,40€ a servo spedizione inclusa (minimo ordinabile 5 pezzi), con 27€ ho portato a casa 5 bei servetti MG995 con tanto di accessori in plastica, gli ho provati tutti e funzionano.

L'articolo giustamente dice che è meglio non usarli in ambienti soggetti a vibrazioni come aeroplanini perché sembra che i 2 fili interni che alimentano il motore non siano il massimo della sicurezza e che una caduta di un aeroplanino ad esempio potrebbe scollegarli, non è però secondo me il caso di un braccio meccanico, comunque se si staccano i fili interni per un malagurato caso basta aprire i servi e ricollegarli e dargli un colpetto di stagno.

Per quanto riguarda la sovraelongazione in pratica se deve raggiungere 80 gradi in alcuni casi potrebbe andare ad 81-82 e poi tornare al grado corretto (non ho misurato, a volte potrebbe andare anche meno o più avanti per poi correggersi), questo è dovuto all'inerzia, in base a cosa vuoi fare però può essere un compromesso accettabile.

Il servo della Hitec sicuramente è di qualità costruttiva migliore e più rinomato, pesa di meno anche se ha meno coppia, gli ingranaggi interni in metallo come l'MG995 però ha anche lui gli accessori in plastica, forse dovresti valutare se ti servono in alluminio, non so se queste sono compatibili http://www.robot-italy.com/product_info.php?cPath=85_108&products_id=647. Fai bene i tuoi conti, quanti servi di servono e quanto vuoi spendere perché quel modello costa 30€ a pezzo, 5 pezzi ad esempio sono 150€ + spedizioni ed eventuali altri accessori in metallo. E' preso in Italia e sicuramente daresti da mangiare a qualche famiglia italiana, però la qualità si paga.

flz47655: Il servo della Hitec sicuramente è di qualità costruttiva migliore e più rinomato, pesa di meno anche se ha meno coppia, gli ingranaggi interni in metallo come l'MG995 però ha anche lui gli accessori in plastica,

Su un piccolo braccio robot le squadrette in metallo, solitamente molto costose, non servono a nulla visto che si possono usare quelle rotonde fissate con quattro viti che garantiscono un'ottima robustezza e rigidità. Nella realizzazione di braccio robot, o di altri cinematismi simili, è importante che il servo preveda il punto di fissaggio sul lato apposto dell'albero in modo da non caricare lo sforzo solo su un lato con ovvi benefici per la robustezza e la fluidità del movimento. Hitech ha una serie di servo specifici per robotica, p.e. quelli utilizzati sul Robonova/Robozack, che prevedono varie soluzioni di montaggio meccanico e l'asse posteriore, mobile, di fissaggio, stessa cosa i servo di Dynamixel che sono i migliori in assoluto per applicazioni robotiche. Un servo digitale, a parità di motore e meccanica, offre sempre prestazioni maggiori come coppia e velocità perché il controllo del motore è più efficiente rispetto alla versione analogica, non è detto che un servo digitale sia sempre più preciso di uno analogico. In linea di massima un buon servo digitale è sempre migliore, anche come precisione, del suo equivalente analogico, però un buon servo analogico è sempre meglio di un servo digitale low cost, in tutti i casi i servo di fascia alta ormai sono solo digitali, addirittura ci sono modelli con motori BLDC invece dei classici brushed. Non è assolutamente vero che un servo digitale consuma di più di uno analogico, questa credenza deriva dal fatto che un buon servo digitale può fornire prestazioni molto migliori di uno analogico, però maggiore coppia e maggiore velocità richiedono maggiore potenza e questo vuol dire un maggiore consumo di corrente, consumo che c'è solo quando si richiede potenza meccanica al servo e proporzionalmente alla richiesta del carico meccanico. Di sicuro è possibile realizzare un piccolo braccio robotico con buone prestazioni utilizzando dei servo analogici di buona qualità, è altrettanto sicuro che utilizzando dei digitali low cost, in pratica tutti quelli cinesi, non è possibile realizzare un braccio robotico con prestazioni decenti.