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Servo Ansteuerung
11.10.2017, 09:03 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 11.10.2017 09:16 von MicroBahner.)
Beitrag #17
RE: Servo Ansteuerung
Hallo Achim,
(11.10.2017 06:18)SOFTHARD schrieb:  Ich dachte nur man kann den Servo in eine Stellung mit etwas Druck fahren, den Impuls abschalten - vorausgesetzt die mechanische Hemmung reicht, und dann einen Impuls (anderer Länge) zum Fahren in die andere Stellung. Dies geht aber offensichtlich nicht so einfach, denn dies bedeutet ja eigentlich das Abschalten der Versorgungsspannung.
Ich habe in meinem Bahnhof gut 40 Servos für den Antrieb von Weichen und Formsignalen verbaut. Und ich mache das eigentlich bei allen so, wie Du das beschreibst: In den jeweiligen Endstellungen drückt der Federdraht die Zungen mit etwas Druck an und dann werden die Impulse abgeschaltet. Wie Markus schon schrieb, ist es aber wichtig, dass durch den Federstahldraht eine Hebelwirkung zustande kommt, so dass eine rel. große Bewegung des Servos auf die kleine Bewegung der Weichenzungen umgesetzt wird. Dann ist auch der Federdruck auf den Servoarm klein im Verhältnis zum Anpressdruck der Weichenzungen. Ich habe mal ein Foto von der Mechanik bei mir eingefügt:

In der Plexischeibe ist ein kleines Loch, das das 'Hebelgelenk' bildet. Der obere 'Hebelarm' entspricht dann der Plattendicke. Die Idee ist von 'Weichenwalter', der komplette Einbausets anbietet. Man kann es aber auch recht einfach selbst bauen.
Natürlich sind auch andere Konstruktionen möglich, die das gleiche Ergebnis erzielen. Aber mechanisch einfacher geht es kaum.

Das Abschalten der Impulse ist übrigens nicht das gleiche wie das Abschalten der Versorgungsspannung. Das macht sich vor allem beim Wiedereinschalten bemerkbar.

Was mich bei der Standard-Servo Lib stört, dass die Bewegung zwischen den Endstellungen mit maximaler Servogeschwindigkeit abläuft. Das sieht m.M. nach nicht gut aus, und belastet auch die Mechanik unnötig. Das war auch ein Grund weshalb ich meine MobaTools entwickelt habe. Da lässt sich die Bewegungsgeschwindigkeit einstellen. Ansonsten sind die Aufrufe weitgehend identisch zur Standard-Lib.

Gruß, Franz-Peter
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11.10.2017, 10:03
Beitrag #18
RE: Servo Ansteuerung
Hallo MicroBahner,

man merkt das du dir richtig Gedanken gemacht hast.
So ungefähr hatte ich es auch gemeint, und es kommt auch immer auf den Einzelfall an wie man es lösen kann.
Top, so wie du es gelöst hast.
Auch mit 40 Servos ist schon eine Hausnummer bei einer Privaten Bahn.
Hast du ein Bus System wie RS485 , Can oder BT um die zu verbinden ?

(11.10.2017 09:03)MicroBahner schrieb:  Das Abschalten der Impulse ist übrigens nicht das gleiche wie das Abschalten der Versorgungsspannung. Das macht sich vor allem beim Wiedereinschalten bemerkbar.

Was mich bei der Standard-Servo Lib stört, dass die Bewegung zwischen den Endstellungen mit maximaler Servogeschwindigkeit abläuft. Das sieht m.M. nach nicht gut aus, und belastet auch die Mechanik unnötig. Das war auch ein Grund weshalb ich meine MobaTools entwickelt habe. Da lässt sich die Bewegungsgeschwindigkeit einstellen. Ansonsten sind die Aufrufe weitgehend identisch zur Standard-Lib.

Also Abschalten der Versorgungsspannung ist nicht gut, da beim einschalten die Servos zucken könnten. Nur den Impuls abschalten ist richtig.
Ich hoffe der Themenstarter und andere Mitleser haben das jetzt mitbekommen.

Und dein MobaTools kenne ich zwar nicht, aber wenn sich die Bewegungsgeschwindigkeit damit einstellen läßt, ist das schon was ganz feines.
Off Topik on:
Auf der Fernsteuerung hatten wir damals sowas ähnliches als Modul nachgerüstet.
Hieß Expotential Modul ( Graupner / Robbe ) Da wurde mit Trimmern eingestellt das das Servo am Anfang langsam reagierte und zum Endausschlag am Knüppel auch schneller wurde und den Endausschlag am Servo hatte.
Heute machen das alle Fernsteuerungen per Software.
Damit konnte man präzise kleine Lenkbewegungen machen und hatte im Notfall trotzdem den vollen Steuerweg am Ruderhorn.
Off Topik off:
Kann MobaTools nur die gesammte Geschwindigkeit regeln, oder kann man auch sowas wie Dynamik einstellen, so das erst Langsam dann stufenlos schneller
und zum Ende wieder Langsamer ? Sowas könnte ich für die Weihnachtsbeleuchtung brauchen, ist aber noch nicht spruchreif ( dauert noch ).
Gruß, Markus
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11.10.2017, 10:35 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 11.10.2017 10:42 von MicroBahner.)
Beitrag #19
RE: Servo Ansteuerung
Hallo Markus,
(11.10.2017 10:03)Chopp schrieb:  Hast du ein Bus System wie RS485 , Can oder BT um die zu verbinden ?
Ich habe die einzelnen Servo-Steuermodule damals über I2C an die Steuerzentrale angebunden. Heute würde ich es vielleicht über das DCC-Protokoll machen. Da habe ich inzwischen auch mal einen ensprechenden Decoder geschrieben.

(11.10.2017 10:03)Chopp schrieb:  Kann MobaTools nur die gesammte Geschwindigkeit regeln, oder kann man auch sowas wie Dynamik einstellen, so das erst Langsam dann stufenlos schneller
und zum Ende wieder Langsamer ?
Wie der Name schon sagt, sind die MobaTools an den Anforderungen der Moba ausgerichtet, und da hatte ich die Anforderung bisher noch nicht ( wobei der Einsatz natürlich nicht auf die Moba beschränkt ist Wink ). Aber eigentlich müsste das relativ einfach im loop nachbildbar sein. Die MobaTools erlauben, während der Bewegung die aktuelle Position abzufragen, und zwar in % vom Gesamtweg. Man bekommt also einen Wert zwischen 100 und 0 zurück, der den noch zurückzulegenden Weg in % angibt ( 0 bedeutet, dass das Servo wieder steht ). Da könnte man dann - je nach % Wert - die Speed verändern. Müsste ich mal ausprobieren. Zeitlich sollte das im loop() kein Problem sein, da man die Pulslänge eh nur alle 20ms verändern kann. Und wenn man ohne delay() programmiert Big Grin sind 20ms für den loop() schon eine halbe Ewigkeit.

Gruß, Franz-Peter
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11.10.2017, 12:08
Beitrag #20
RE: Servo Ansteuerung
Cool,
will haben.

OK, bei 40 Servos stelle ich mir die Anlage schon mehrere m² groß vor.
Da ist die Kabellänge bei I2C schon sehr eingegrenzt.
Vermute mal du hast die Module irgendwoh zentral und dann irre lange Servokabel ?
Meine längsten in einem Segler sind mit Stecker in der Fläche ( ca. 2m Kabel ) und hatte nie Probleme.

Kann ich MobaTools irgendwie bekommen, und ausprobieren ?
Gruß, Markus
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11.10.2017, 13:02
Beitrag #21
RE: Servo Ansteuerung
Hallo Markus,
die Anlage ist G-förmig mit Außenabmessungen von 3,3m x 4,2m x 4,8m x 2,8m (also fast rundum).
Die Servos konzentrieren sich aber fast alle auf den Bahnhof der an der 4,2m Kante liegt. Die I2C Leitungen sind bis zu 3m lang, was problemlos funktioniert. Nur für ein Servo habe ich eine lange Leitung von ca. 3m - funzt auch.
Zu den MobaTools und der dynamischen Geschwindigkeit habe ich dir eine PN geschickt - ist ja hier offTopic und ich will den Thread von Achim nicht kapern Wink .

Gruß, Franz-Peter
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15.10.2017, 20:22
Beitrag #22
RE: Servo Ansteuerung
Hallo alle Interessenten, besonders Franz-Peter
Federdraht usw. hatte ich auch schon im Angebot, die Idee mit der Plexischeibe als Umlenkgelekt ist natürlich genial, da ja die Hebelverhältnisse bestens eingestellt werden können. Ich hatte den Servofinger allerdings nur verlängert (mechanisch) und damit aber die Winkelbewegung eingeschränkt, denn die TT-Bahn (1:120) und das Modellgleis haben dann nur einen Weg von rund 3 mm, der Kraftaufwand für die Stellkraft ist bei den SG90 völlig ausreichend. Ein weiterer Grund, 2-etagiger Aufbau und hier wollte ich die Höhe nicht ins unermeßliche treiben, denn unter den Einbauorten der Servos, sollte auch noch die Durchfahrtshöhe stimmen. Deshalb ich eigentlich die Selbstbaustrategie erst garnicht verfolgen wollte, aber die Orginal-Weichenantriebe sind nicht stabil genug.
Da ich schon von vornherein für jeden Servo Anfangs- und Endparameter vorgesehen hatte, habe ich erst einmal die Feinjustierung in Anspruch genommen und dies mit 90% erreicht. Es gibt nur 2 schwergängigere Teile, entweder auswechseln oder ein weiterer Versuch mit deiner lib. Und ein weiterer Vorteil ist auch später das Nachjustieren ist relativ einfach möglich, auch an Stellen, welche schwerzugänglich sein werden.
Dazu hab ich eine Frage, denn dies hab ich noch nicht verstanden.
Also: Geschwindigkeit eingestellt, Impuls ausgelöst --> Servo läuft bis zur Zielposition selbstständig weiter. Jetzt aber was passiert? was wird abgeschaltet. z.B. ich bewege jetzt den Servofinger aus der angefahrenen Pos. (kann ja passieren, Anpressdruck der Weichenzunge ist nicht groß genug) --> dann versucht aber der Servo gegenzusteuern, also ist doch noch alles an oder? Wollte in deinem Wissen nicht so weit einsteigen, deshalb die Frage hier. Vielleicht mach ich mir vielleicht zuviel Gedanken oder hab nur einen Hänger? oder war mit Abschalten der Impuls gemeint - dann sorry für die Frage. Aber für die Bereitstellung der lib und vor allen Dingen die Option Geschwindigkeit ist ein Punkt für die Nutzung noch bei anderen Gelegenheit, wo Wegstrecken benötigt werden.

also Danke im vollen Umfang.
Achim
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16.10.2017, 14:12 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 16.10.2017 14:12 von MicroBahner.)
Beitrag #23
RE: Servo Ansteuerung
Hallo Achim,
(15.10.2017 20:22)SOFTHARD schrieb:  Ich hatte den Servofinger allerdings nur verlängert (mechanisch) und damit aber die Winkelbewegung eingeschränkt
Da wird dann die Einstellung des Servos kniffliger, und es ist auch sicher problematischer wenn das Servo mal - aus welchen Grunden auch immer - doch eine größere Bewegung macht. Deshalb habe ich das prinzipiell vermieden.
(15.10.2017 20:22)SOFTHARD schrieb:  Da ich schon von vornherein für jeden Servo Anfangs- und Endparameter vorgesehen hatte, habe ich erst einmal die Feinjustierung in Anspruch genommen und dies mit 90% erreicht.
Bequemer ist es natürlich, wenn man die Feinjustierung über die Servoendstellungen in der Software machen kann. Allerdings wird dann dafür die Software etwas komplexer Wink . Ich hab' das aber immer über eine Softwarejustierung gemacht.

(15.10.2017 20:22)SOFTHARD schrieb:  Geschwindigkeit eingestellt, Impuls ausgelöst --> Servo läuft bis zur Zielposition selbstständig weiter. Jetzt aber was passiert? was wird abgeschaltet. z.B. ich bewege jetzt den Servofinger aus der angefahrenen Pos. (kann ja passieren, Anpressdruck der Weichenzunge ist nicht groß genug) --> dann versucht aber der Servo gegenzusteuern, also ist doch noch alles an oder?
Das Servo beinhaltet ja einen Regelkreis. Wenn Du einen Impuls bestimmter Länge vorgibst, wird das Servo mit seiner maximalen Geschwindigkeit diese Position anfahren und dann auch aktiv zu halten versuchen ( solange weiter Impulse mit dieser Länge ankommen). Erst wenn es keine Positionsinformationen mehr bekommt ( Impulse bleiben aus ) regelt es auch nicht mehr nach und schaltet den Motor ab.
Bei digitalen Servos scheint das nicht immer so zu sein: Ich habe schon welche gesehen, die offensichtlich die letzte Position aktiv halten, auch wenn die Impulse ausbleiben.

Auch das mit der langsamen Bewegung funktioniert umso besser, je weiter der Servoweg ist. Ist der Servoweg sehr klein, lassen sich weniger Zwischenpositionen sauber anfahren. Bei sehr günstigen Servos merkt man das besonders.

Gruß, Franz-Peter
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17.10.2017, 10:56
Beitrag #24
RE: Servo Ansteuerung
Hallo Servo-Freunde,
um diesen Beitrag vorerst in der Disskussion zu begrenzen, zuerst einen Dank an die rege Teilnahme an meinem Problem. Was Franz-Peter zur Lösung beigetragen hat war super, besonders die lib tut was sie soll, sauber arbeiten. Durch eine erweiterte Testschaltung und im Zusammenhang mit dem Feintunnig ist mir besonders aufgefallen, auch durch das Hintergrundwissen -Impulslänge, Größenordnung, muß man feststellen einen besonderen Wert muß bei der Gestaltung auf einen möglichst großen Winkelweg - damit verbunden auch eine große Impulsveränderung und die Mittelstellung haben besonderen Einfluß auf die ganze saubere Arbeit. Damit ist es wichtig vor dem Bau ein Muster zubauen und um alle (?) Probleme des Servoantriebes auszuschliessen. In diesem Zusammenhang muß auch zu der Qualität der Servo gesagt werden, für dien Zweck - Genauigkeit, schnelligkeit usw. waren die kleinen MicroServos 9G ausreichend. Und eine Austauschbarkeit, wenn einer doch mal defekt ist geht, also gleiche mechanischen Abmessungen der Trägereinrichtung ist enorm wichtig, allerdings manchmal schwierig zu lösen bei den kleinen Abmessungen, da die Servocs gegenüber der Modellmassen (1:120 TT-Bahnen/Rocal) doch schon in Weichenstrassen viel Platz brauchen.
Zu der Frage Netzwerk usw. Es ist zwar etwas komplzierter, aber einzelne UNO's und NANO mit RS485 verbunden verkürzen die Kabelbäume und Kabellängen, denn es zählt ja nicht nur eine einzelene Entfernung zu den Modulen, sondern alle an einem Knoten angeschlossenen Kabellängen zählen ja zusammen.
Dies sollte vorerst alles sein, und damit frohes Weiterbauen und probieren.
Gruß Achim.
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