¿cuán significativo es el efecto de las altas cargas en la precisión del servo?

Primero, aclaremos que en realidad estamos hablando de pequeños "servomotores de hobby". La palabra "servo" tiene un significado diferente y general que tiene que ver con un método de bucle de control.

No miré los servomotores de su pasatiempo en particular, pero si son como la mayoría de los demás, la unidad incluye un motor, un sensor de posición y algún tipo de electrónica que realiza el servocontrol de tal manera que el motor es conducido a una posición particular . Los medios habituales que se comunican a la electrónica son mediante el envío de un impulso de 1 a 2 ms de longitud, con 1 ms que indica un final de recorrido y 2 ms al otro. Estos pulsos deben repetirse generalmente cada 20-50 ms para un funcionamiento sin problemas.

Debido al hecho de que estas unidades realizan el control de bucle cerrado de la posición del motor, la potencia del motor se ajustará dinámicamente según sea necesario para alcanzar y mantener la posición indicada. El motor se impulsará automáticamente más fuerte cuando está en la posición de apagado, o algo está tratando de forzarlo en la posición de apagado. Dependiendo del algoritmo de servo exacto, las pequeñas desviaciones pueden no producir la misma torsión del motor inicialmente, pero pueden producir más y más fuerza con el tiempo si persiste una pequeña desviación de posición.

El sistema no se trata de mover X grados, sino de mantener el motor en X grados.

Si estos son servos de hobby típicos, no implementas un bucle PID para controlarlos. Eso es lo que ya hace el servocontrol en la unidad. Simplemente envíe comandos que deben hacer y el motor se activará según sea necesario para seguir esos comandos dentro de sus límites de velocidad y par.

La inexactitud mecánica pura se debe a la elasticidad y deformación de los materiales utilizados para construir el dispositivo, y al retroceso en los miembros móviles unidos.

Suponiendo que se utiliza un paso a paso sin detección y corrección de posición, debe haber cierta reacción y juego entre los componentes en movimiento, o la fricción sería tan alta que no podría moverse sin una abrasión severa de las superficies en contacto.

Los rodamientos pueden ser ligeramente compresibles debido a la acción del resorte de la bola / jaula de rodillos, y los elementos rodantes se mueven ligeramente cuando el rodamiento se comprime bajo carga. Los rodamientos también necesitan una pequeña cantidad de retroceso o estarían tan apretados que los elementos rodantes no se moverían sin una fuerza motriz muy alta. Los cojinetes de manguera montan directamente una cuña hidrodinámica de aceite que es en sí misma móvil, e introduce juego y elasticidad.

Y luego está la elasticidad de los materiales de diseño, que pueden deformarse ligeramente bajo compresión o tensión, almacenando la energía potencial que se libera más adelante.

Todo esto también afectará a los servos de posicionamiento infinito de activación activa, ya que todos estos efectos pueden afectar la precisión de detección de posición de cualquier sensor que esté proporcionando realimentación al motor del posicionador infinito de activación activa.

Idealmente, el sensor de posición para un servo infinito sería un componente separado que se puede montar lo más cerca posible de la carga detectada final y su primer pivote de montaje, en lugar de incorporarlo directamente en la unidad servo.

Puede haber una larga cadena de componentes comprimibles y flexibles entre un servomotor / sensor de posición combinado y la palanca o rueda de salida final que se está moviendo con el servo, lo que introducirá una imprecisión de posicionamiento bajo una carga alta, sin importar lo preciso una unidad combinada de servomotor / sensor es.