СЕРВОПРИВОДЫ



ЭМУЛЯТОР СЕРВЫ ПО ПОЛОЖЕНИЮ


Выходной вал мотора сервы намертво связан с валом переменного резистора обратной связи. Поэтому серва всегда знает в каком она положении в данный момент. Из минусов – невозможность сделать полный оборот. Например одна из них может крутить валом не больше, чем на 180 градусов. Серва соединяется трехжильным кабелем с микроконтроллером: темный цвет – земля GND (грунт), красный средний – питание (Vcc), желтый – управляющий сигнал (S).

Сигнал представляет собой повторяющуюся последовательность, в пределах периода T сигнал управления ступенчато переходит с 0 на 1, образуя подобие ГГГГГ..... От величины периода T зависит скорость вращения. А от доли верхней полочки Г – угол поворота. Тут неплохое описание с графиками сигналов СЕРВЫ | [2]. Эта сложность не касается программирования серв при помощи соответствующей библиотеки, где есть подпрограммы установки цели (target) и скорости (speed).


СЕРВА С УПРАВЛЕНИЕМ ПО ПОЛОЖЕНИЮ D-MG16





Серва MEXTRONICS D-MG16



СЕРВА С УПРАВЛЕНИЕМ ПО СКОРОСТИ SM-S4303R




Черный провод – земля, красный – питание +5В, белый – сигнал.


The SM-S4303R is a standard-sized servo that has been built by SpringRC specifically for continuous rotation (up to 70 RPM at 6 V), and it is the strongest continuous rotation servo we carry (4.8 kg-cm/67 oz-in at 6 V). It features two ball bearings on the output shaft for reduced friction, and it offers easy access to the rest-point adjustment potentiometer. The servo can be controlled using a direct connection to a single microcontroller I/O line without any additional electronics, which makes it a great actuator for beginner robotics projects.

The SM-S4303R continuous rotation servo converts standard RC servo position pulses into continuous rotation speed. The default rest point is 1.5 ms, but this can be adjusted by using a small slotted screwdriver to turn the middle-point positioner. Pulse widths above the rest point result in counterclockwise rotation, with speed increasing as the pulse width increases; pulse widths below the rest point result in clockwise rotation, with speed increasing as the pulse width decreases. Note that this is the reverse of what is described in the datasheet.

МИКРОКОНТРОЛЛЕР МАЭСТРО


У фирмы pololu есть микроконтроллер только для серв, называемый Маэстро, распространяемый различными дистрибуторами, включая Мегаэлектронику. Микроконтроллер имеет входы и UART-интерфейс.



6-ти КАНАЛЬНЫЙ | ДРАЙВЕР | ПРИМЕРЫ СЦЕНАРИЕВ | РУКОВОДСТВО


ГНЕЗДА ПОД ОБЖИМ, ШТЫРИ СОЕДИНЕНИЙ



Варианты гнезд BLS3, BLS2 c полоской контактов под обжим



Штыри PLS-40

МИКРОКОНТРОЛЛЕР SVP 1284


SVP-1284 имеет отдельные гнезда для управления двумя 1-амперными моторами гусениц (управляемых не по положению, а по скорости) и строенные штеккеры для подключения серв (младшие версии микроконтроллеров этого сервиса не имеют).


Микроконтроллер Orangutan SVP-1284 вырабатывает управляющий сигнал для серв на ножке PD5. Чтобы управлять несколькими сервами ножка PD5 разветвлена мультиплексором на 8 порций по 3 штырька (для соединения трехжильных кабелей): GND (грунт), красный средний - питание (Vcc), желтый - управляющий сигнал (Servo). Согласно описанию orangutan_svp.pdf питание Vcc=+5 вольт подключается к средней клемме сервомоторчика (по опыту - D-MG16) на плате с помощью синего джампера.

Для управления микроконтроллером через USB-СОМ порт устанавливается Pololu USB-to-serial driver.

Программирование


Существует специальный ISP-программатор, который включается в легко узнаваемую колодку с MOSI-MISO. На рисунке ниже для большей ясности изображен первый примитивный микроконтроллер ряда ATmega8 и программатор.


Чтобы запрограммировать микроконтроллер, на него подается питание от 6 до 13 вольт (синяя колодка). Недонапряжение чревато порчей контроллера. Рядом с колодкой есть кнопка включения питания и синий светодиод индикации. Внешний ISP-программатор не требует установки обновлений на Windows (SP3). Программа в кодах hex записываться с его помощью - через AVR-студию легко, как файл на флэшку. Если программатор связывается с комьютером, но не видит устройства, то это связано обычно с неправильной установкой в студии типа микросхемы контроллера.

Можно использовать сервис: встроенный USB AVR ISP программатор (прилагается USB A to mini-B кабель), но он потребует установки обновления Service Pack 3 для Windows XP и ставятся драйверы программатора. По крайне мере первый сеанс работы нужно проводить из админ-панели, иначе может блокироваться операция настройки ISP, причем в режиме AVR GCC (не ассемблирования). Этот путь громоздок и рекомендуется при отсутствии программатора. Распространенный модуль STK500 осваивается заметно проще, но стоит вдвое дороже.

Стандартная библиотека


AVR-Студия имеет готовую библиотеку программ, она скачивается и ставится (поставлена, описание ее). Программа Orangutan Servo Control Functions позволяет опробовать серву в работе.

Первый ее пример прост, видно, как устанавливается скорость и поворот сервы на заданный угол по if-условию нажатия кнопки TOP_BUTTON (delay_ms - задает паузу, в микросекундах). На плате микроконтроллера есть 3 кнопки для отладки софта. Программа сводится к вызовам подпрограмм установки скорости и положения в вечном цикле ожидания нажатия кнопки while, для ее понимания не нужно глубокое знание C. Первая задача - запрограммировать и посмотреть, вертит ли штучка головой.



ДРУГИЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ



Набор Motor Shield


Шаговый привод нуждается в драйвере (усилителе), драйвер часто продается с микропроцессором (наборы Aurdino). Платка с драйвером стоит под 20 баксов. Платка в ЧИП-ДИП около 1200 руб, столько же стоит каждый шаговик, см. там же или minirobo.ru. Примеры разработок с AVR-микроконтроллером | [2] | Статья.

ИЗУЧАЕМ СЕРВЫ В СОСТАВЕ СИСТЕМ – РУКА



Матушку природу не обманешь. Для пары манипуляторов может оказаться полезным мозг на паре дешевых Foxconn, это дешевле мультиплексора: для пары вебкамер – бинокулярное зрение. Драйвера ходовых вебкамер не рассчитаны на подключение пар глаз, виде-поток большой. Foxconn как невыключаемый мозг робота работает в роболаборатории. Невыключаемость, очень интересный момент – это новый уровень. Любопытен вариант с твердотельным диском, допустим – в 4 гига, чтобы только Винды поставить, это обеспечит легкость программирования. Ибо для поворотоных вебкамер и прочих мелких штучек с сервами и, главное, интернет-связью потребуется мозги. Полезны вебкамеры с самофокусировкой, для стендов. Релейные модули, дистантно включать питание, щелк. Блоки питания на 5,9,12 вольт (12 потребляют реле). Манипуляторы продают без блоков питания (9 вольт).



АЛЮМИНИЕВЫЙ КАРКАС [2]


Усиленный вариант: DAGU 6 Servo robot ARM BIG или PRO (около 10 тыс. руб, 3мм. алюминий) не путать с DAGU 6 Servo robot ARM MINI моделью из пластика (около 5 тыс. руб.), см. DEMO. Назван как Robot Arm RA1 Pro (Rolling Ball).

Производитель Arexx.com алюминиевого манипулятора. Наш магазин за рекой Мегаэлектроника продает такой манипулятор через интернет-магазин, видно, что микроконтроллер еще старый, с com-портом, поэтому зашел в Мегаэлектронику - за рекой, на территории Андреевского рынка. В Москве 1 манипулятор такой есть, не уточнили еще с каким контроллером. Попросил уточнить. Из Москвы поставка идет около недели. Но они могут организовать и новую закупку у самой Arexx.com.



Вот 6 Servo robot ARM в перечне товаров Терраэлектроники (Мегаэлектроника, Москва). Цена около 10 тыс. рублей (внизу).

VISUAL MATLAB позволяет нарисовать виртуальный кнопочный интерфейс манипуляторов фирмы DAGU (Arexx.com) ARM и управлять рукой в зависимости от нажатия на кнопки, можно обратиться к серверу, к вебкамере и т.п. Это универсальная программа, ее ограниченная некоммерческая версия скачивается с MathSciNet.ru (C).

УПРАВЛЕНИЕ ПЛЕЧЕВЫМ СУСТАВОМ S6




УПРАВЛЕНИЕ ВСЕМИ СЕРВАМИ (ФАЙЛЫ)



Манипулятор Mini Robot Arm



Файл положений A.txt циклической программы



Программа управления



DAGU robot ARM MINI. Особенности: ATMEGA64 процессор 6 сервоприводов. Пластиковая и металлическая рама. Напряжение питания: 6 - 12 В. В комплекте: рама, сервоприводы, USB-интерфейс с кабелем CD-ROM, программное обеспечение. Возможные неприятности: осторожнее вворачивать в основание стойки-шестигранники, могут лопнуть. Один из удлинительных проводов к серве не контачил, нашел иголкой неконтакт, перепаял штырь (отверткой разломав пластиковый переходник). Манипулятор может использоваться в качестве дополнения к роботу, построенному на базе шасси Wild Thumper 6WD. В комплекте поставляется популярная среда разработки WinAVR и программа для управления роботом с персонального компьютера.



ВИДЕО | АНАЛОГ | РОБОКАТАЛОГ | COM


AREXX.COM.CN


DAGU Hi-Tech Electronic Co., Ltd. Has compact cooperation with Arexx Engineering (Holland), Conrad Electronic GmbH (Germany), DLR (Germany), and Elekit Japan Co., Ltd. (Japan) regarding the R&D and distribution of Robot Kits, Electronic Gadgets, and other Educational items for over 5 years. We are keeping working hard on such products lines to make our life better with our unique technology and teamwork.

Робопродукция фирмы Arexx.com.cn, см. рука: ROBOT ARM Учебник на немецком, обещают перевести. Мегаэлектроника: РУКА.


Счет серв начинается от руки S1 до плеча S6. Манипулятор маломощный, сервы - пластиковые шестерни. В контроллер изначально установлена программа взаимодействия по USB с RACS - java-оболочкой, позволяющей сервы подергать и сформировать циклическую программу запоминанием позиций руки. Драйвер FTDI, возможно, нужен лишь для обеспечения режима загрузки, этот момент не проверялся. Программу контроллера, без особой на то нужды, можно не менять, поскольку она ориентирована на управление сервами, нужно лишь знать коды управления по com-порту.

На старте контроллер пребывает в готовности загрузить программу (в режиме загрузчика). Для ухода с режима нужно выставить уровень на пине RTS (reset RTS, ибо сигнал на шине инверсен): проще было бы поставить джампер, но его нет, придется лезть в заморочное ПРОГРАММНОЕ управление пином com-порта). Зеленый светодиод LED2 символизирует работу порта в программном режиме. При подключении контроллер высылает [RP6BOOT][READY]. До прихода сигнала готовности [READY] не стоит пытаться управлять рукой по таймеру, скажем, иначе обмен данными на старте зависнет.

Логи com-порта в процессе управления RACS-PM-MINI.exe следующие. Включить-выключить питание серв: HEX коды 01 и 02. Адреса серв S6-S1 в HEX: 15, 16, 17, 18, 19, 1a. Выставить среднее положение HEX S6: 15 80. Контроллер откликается на управление нулем – если не включено питание серв, иначе в ASCII @ (40) или Б – серва встречает препятствие.

УСТАНОВКА RTS


Обычная терминальная программа (Baud rate 38400 бит/c, рекомендация разработчиков) не цепляет контроллер, если не выставлен сигнал RTS. Зеленый светодиод при попытке соединиться гаснет! Необходимо корректно устанавливать RTS Pin - который переключает контроллер в режим загрузчика. The German Text means: "To start the Program, just enter an 's'!" Для установки RTS вручную используется расширенная hyper terminal программа HTerm.

Программируем в DELPHI: см. установка RTS [2].



Структура DCB. Это вполне работоспособно Windows XP, Vista. В сети обсуждаются версии установки RTS | [2] | [3]. Тут нечто общее про RS-232_flow_control.



ГОТОВАЯ ПРОГРАММА ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ RACS



RACS - Robot Arm Control Software Version 1.0.



Запоминает последовательные положения руки в виде вторичной программы, которую хранит в файле и может воспроизвести циклически. Это позволяет разрабатывать демонстрационные примеры, не используя иные инструменты программирования.

RACS - Robot Arm Control Software Version 1.0. This Windows Program allows you to control the Robot Arm via the USB Interface. With the Sliders in the Software and Keyboard entries you can control the position of each Servo. Additionally it is possible to program Movement Sequences.

ДРАЙВЕРЫ, ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ


USB Interface Driver. This is the FTDI USB Driver for Windows (you don't need a Driver for Linux as it is already included in modern Linux Kernels). The newest CDM Version is available for Win2k/XP/Vista/Win7 32 and 64 Bit. You can use the CDM_Setup to install the Driver BEFORE you attach the USB Interface for the first time! If you want to install it manually, you find the extracted drivers in the apropriate folders on the CD. The Installation is described in the Manual and there are also Installation Guides in the driver folders.

Attention: Windows 7 and Vista can contain a standard Driver for the USB Interface but this one is not complete! It does not have all required Features. So you HAVE TO install the correct Driver BEFORE you attach the USB Interface for the first time! If you did not do this, you have to manually upgrade the Driver with the Windows Device Manager. Newer Versions of the Drivers can be downloaded from our website or directly from FTDI.

Доступен софт. Загрузчик RobotLoader v.1.5h.

RobotLoader v.1.5h. This Program has been developed to allow easy and fast program upload to the Microcontrollers of the Robot Arm and some other Robots from AREXX (like RP6). It is written in Java and runs on Windows and Linux. You do not need to install it - you can simply extract it to a folder on your harddrive and start it from there. If you are using Windows, you have to install the USB driver before you can use this program!



РОБОТ – ФУТБОЛИСТ



Мегаэлектроника: ФУТБОЛИСТ. Arduino-совместимый робот-футболист. Уровень сложности - для начинающих. Робот Mini Biped может управляться автономно или от прилагаемого универсального пульта управления, с помощью которого можете управлять ходьбой, ударами ног. Если робот обнаруживает во время ходьбы препятствия, он останавливается и ищет пути обхода. Микроконтроллер ATmega8A поставляется с предустановленной демонстрационной программой. На плате контроллера есть свободные порты ввода-выода, позволяющие подключать дополнительные сервомоторы и датчики. Требуется сборка модели, пайка не требуется.


Rambler's Top100