Сервопривод
серво
Это понятие впервые встречается на программе «Электроника, программирование и инженерная практика» — примерно 13-14 лет (7-8 класс).
Мотор, который не крутится без остановки, а поворачивается точно на заданный угол и удерживает его, пока не придёт новая команда.
Рука на руле: повернула на нужный угол и держит; если руль сбивают — доворачивает обратно.
Сравнить обычный моторчик и серво из набора: один крутит вал без остановки, другой ставит качалку в заданное положение и держит; показать, где какой.
Мотор с редуктором и встроенной схемой управления: датчик внутри измеряет угол, схема сравнивает его с заданным и доворачивает вал до совпадения, а при сбивании возвращает. Обычный хобби-серво работает в пределах 0–180° и удерживает положение под нагрузкой. Заданный угол приходит сигналом от контроллера.
Собрать на Arduino шлагбаум: серво по кнопке открывает и закрывает; подобрать углы «открыто» и «закрыто» так, чтобы рычаг не упирался.
Привод с обратной связью по положению: мотор, редуктор, датчик угла, схема сравнения. Хобби-серво принимает импульсы с периодом 20 мс; ширина примерно 1–2 мс задаёт угол 0–180°. Характеристики: момент (кг·см), скорость (с/60°), диапазон углов. Краевые случаи: под нагрузкой ток растёт до сотен миллиампер — питать от отдельного источника, не от пина платы; серво «постоянного вращения» — уже не позиционный привод, а мотор с регулятором скорости.
Управлять серво с потенциометра на Arduino (map: 0–1023 → 0–180) и убрать дрожание качалки усреднением показаний.
Частое заблуждение
«Серво — просто маленький моторчик». Нет: внутри ещё редуктор и схема с датчиком угла, поэтому серво не крутится без остановки, а поворачивается на заданный угол и держит его.