Servomotores

El servomotor tiene en su interior un pequeño motor con un reductor de velocidad y multiplicador de fuerza, y un circuito que controla el sistema. El ángulo de giro del eje es de 180º en la mayoría de ellos, pero puede ser fácilmente modificado para tener un giro libre de 360º, como un motor estandar. El motor servo es el encargado de dar movilidad a un robot o cualquier mecanismo, su forma física es la que se presenta en la siguiente imagen

  

En la práctica, se usan servomotores para posicionar elementos de control como palancas, pequeños ascensores y timones. También se usan en radio-control, marionetas y, por supuesto, en robots.  Un servo normal o estándar como el HS-300 de Hitech proporciona un par de 3 kg·cm a 4.8 V, lo cual es bastante para su tamaño, sin consumir mucha energía. La corriente que requiere depende del tamaño del servo. Normalmente el fabricante indica cual es la corriente que consume. Eso no significa mucho si todos los servos van a estar moviéndose todo el tiempo. La corriente depende principalmente del par, y puede exceder un amperio si el servo está enclavado.

En la siguiente imagen se pueden apreciar características técnicas de algunos fabricantes de Servomotores

Composición del servo

En la siguiente figura se muestra la composición interna de un servomotor. Se puede observar el motor, la circuitería de control, un juego de piñones, y la caja. También se pueden ver los 3 cables de conexión externa:

• uno (rojo) es para alimentación, Vcc (~ +5volts);
• otro (negro) para conexión a tierra (GND);
• el último (blanco o amarillo) es la línea de control por la que se le envía la señal codificada para comunicar el ángulo en el que se debe posicionar.

Sevomotor desmontado

Detalle del tren de engranajes

Detalle del circuito de realimentación

El motor del servo tiene algunos circuitos de control y un potenciómetro conectado al eje central del motor. En la figura superior se puede observar a la derecha. Este potenciómetro permite a la circuitería de control, supervisar el ángulo actual del servo motor. Si el eje está en el ángulo correcto, entonces el motor está apagado. Si el circuito chequea que el ángulo no es correcto, el motor volverá a la dirección correcta, hasta llegar al ángulo que es correcto. El eje del servo es capaz de llegar alrededor de los 180 grados. Normalmente, en algunos llega a los 210 grados, pero varía según el fabricante. 
Un servo normal se usa para controlar un movimiento angular de entre 0 y 180 grados. Un servo normal no es mecánicamente capaz de retornar a su lugar, si hay un mayor peso que el sugerido por las especificaciones del fabricante.

El voltaje aplicado al motor es proporcional a la distancia que éste necesita viajar. Así, si el eje necesita regresar una distancia grande, el motor regresará a toda velocidad. Si este necesita regresar sólo una pequeña cantidad, el motor girará a menor velocidad. A esto se le denomina control proporcional.

 En el siguiente enlace puede ampliar sobre aspectos generales de los Servomotores Funcionamiento y Control de Servomotores