servomecanismo

¿Cómo trucar un servo HITEC HS-311? Guía paso a paso.

Introducción Tarde o temprano, todo aficionado a la robótica decide utilizar un servo como si fuese un motor dotado de una caja reductora. Esto es muy sencillo de lograr, aunque requiere tener bastante cuidado para no terminar con un servo inutilizado.

Para los que no saben de que las restricciones mecánicas y servomotor para permitirle conservando la posibilidad de microcontrolador.

El servo elegido es el HITEC HS-311, dado que resulta muy fácil de conseguir y su costo es muy bajo. El aspecto (Figura 1) no es diferente al de a mayoría de los servos.

hablamos, la idea es quitar electrónicas que posee un girar libremente, aunque ser comandado desde un

Para que todos los lectores puedan llevar a buen puerto el "trucado" de sus servos, hemos escrito esta guía paso a paso, con muchas fotografías para ilustrar cada etapa del proceso.

Figura 1: HITEC HS-311: un servo muy popular.

Sin "trucarlo", solo puede girar unos 180 grados. Una vez que hayamos acabado de modificarlo, será capaz de girar libremente en cualquier sentido.

Quitando los tornillos Estos servos poseen cuatro tornillos, muy largos y delgados, ubicados en su base. Las flechas rojas en la figura 2 muestran su posición. Debemos removerlos utilizando un destornillador con la punta adecuada, para no estropearlos.

Este fue nuestro "conejillo de indias Tabla de contenidos

 



 

1 Introducción 2 Abriendo el servo o 2.1 Quitando los tornillos o 2.2 Quitando los engranajes o 2.3 Quitando la tapa inferior o 2.4 Removiendo el PCB 3 Trucaje o 3.1 Sacando el potenciometro o 3.2 Reemplando por resistores o 3.3 Rearmando el servo o 3.4 Modificando el engranaje 4 Armando el servo 5 Autor

Abriendo el servo

Figura 2: Tornillos a quitar.

Una vez que hemos quitado estos cuatro tornillos, podremos retirar la cubierta superior del servo. Debajo de este plástico se encuentra la "caja reductora", que consiste en un grupo de engranajes encargados de reducir la velocidad de giro que proporciona el motor y aumentar su fuerza. Además, uno de estos engranajes mueve el potenciómetro que indica a la electrónica del servo cual es la posición del eje.

Quitando la tapa inferior Es posible que en este punto del "desmontaje", y tal como se ve en la figura 5, la tapa inferior ya se haya desprendido.

Si no ha ocurrido es porque se ha pegado. Utilizando una hoja delgada procederemos a quitarla.

Debajo de ella aparecerá el lado componentes de la placa electrónica que controla el comportamiento del servo:

Figura 3: Ya hemos aflojado los tornillos.

Figura 6: Esta placa controla el servo.

Figura 4: Quitamos la tapa y aparecen los engranajes.

Quitando los engranajes Debemos quitar los engranajes, dado que a uno de ellos deberemos quitarle una pestaña que posee. Esta pestaña es el "tope" que evita que el servo se mueva más allá de los 180 grados previstos por el fabricante.

Esta placa debe ser removida para poder acceder al interior del servo.

Removiendo el PCB No pierdas el tiempo haciéndole fuerza, pues no se quitará a menos que desoldemos los terminales del pequeño motor eléctrico que está dentro del servo. Los pads a los que debemos quitar el estaño son los que aparecen marcados con las flechas rojas en la figura 7:

Figura 5: Quitamos los engranajes y sus ejes metálicos.

Figura 7: Debemos remover el estaño de los dos pads.

Hay que ser cuidadosos, ya que como se vé en las fotos, muy cerca de esos pads hay algunos componentes (transistores y resistores de montaje superficial).

El aspecto que tendrá la placa una vez efectuadas las tareas de desoldado será el siguiente:

Figura 10: Este tornillo sostiene el potenciómetro.

Pueden verse tres cables de colores que conectan el potenciómetro con el PCB. Debemos desoldarlos. En muchos tutoriales similares a este, se quitan los cables desde el lado del PCB. Nosotros los quitaremos desde el lado del potenciómetro: Figura 8: Ya hemos desoldado el motor.

Hecho esto, ya podemos quitar la placa que contiene la electrónica del servo:

Figura 11: Desoldamos los cablecillos.

Figura 9: Ya hemos desoldado el motor.

Trucaje Sacando el potenciómetro Debemos quitar un potenciómetro que está en el interior del servo, cuyo eje es solidario a uno de los engranajes. La electrónica que controla el motor "sabe" cuál es la posición del eje gracias a la lectura que efectúa de este potenciómetro. Para quitarlo, hay que remover el tornillo de la figura 10:

El motivo de este proceder es preservar la "salud" del PCB: Si no estás demasiado entrenado con el soldador, es posible que estropees algún componente al intentar desoldar los cables.

Remplazando por resistores La parte electrónica del trucaje consiste en reemplazar este potenciómetro por dos resistores. Estos deben ser lo más parecidos posibles, y sumados deben tener un valor aproximado al del potenciómetro. Este servo tiene un potenciómetro de 4.7K, así que debemos utilizar resistores de 2.2K (o de 2.7K e incluso, de 3.3K).

Es importante que sean muy similares para que la electrónica crea que el cursor del potenciómetro se

encuentra en el centro. Si no fuesen idénticos, el trucaje funcionará igual, pero deberemos compensar esta diferencia desde el software.

Figura 14: Soldamos los resistores entre si.

Figura 12: Lote de resistores de 3.3K

Una vez hecho esto, soldamos los cablecillos. Debemos prestar atención, para que el cablecillo que estaba en el centro del potenciómetro vaya al centro de los dos resistores. En nuestro caso, el amarillo va al centro, pero podría ocurrir que no todos los servos tengan los mismos colores de cables.

Hemos tomado un lote de resistores (figura 12) y seleccionado dos con el mismo valor. Esto es necesario ya que el 5% de tolerancia de estos componentes hace que difieran entre si. Nos hemos quedado con estos dos, que el multìmetro ha determinado son idénticos:

Figura 15: Soldamos los cablecillos.

Luego, antes de "guardarlos" dentro el servo, los protegemos con un spaguetti termocontraible (figuras 16 y 17).

Figura 13: Seleccionamos dos del mismo valor.

Cortamos los terminales de estos resistores con una medida de 1 o 2 milímetros. Debemos soldarlos entre si, como muestra la figura 14:

Figura 16: Los ponemos "en fila" y...

Figura 17: ...cubrimos con el termocontraible.

Figura 19: Soldamos el motor.

Esto es necesario para evitar el contacto eléctrico con la carcasa metálica del motor.

Con este paso hemos terminado el trucaje de la electrónica del servo.

Rearmando el servo Ya podemos colocar el PCB en su lugar. El potenciómetro no se coloca, ya que no cumpliría ninguna función. Podemos aprovecharlo para algún otro uso, ya que es de muy buena calidad.

Colocamos los cablecillos con los resistores dentro de la carcaza plástica (figura 18) y colocamos el PCB.

Figura 18: "Guardamos" los resistores dentro del servo.

Con cuidado, volvemos a soldar los bornes del motor a los pads correspondientes:

Modificando el engranaje Para terminar nuestro trabajo, debemos ubicar el engranaje de la figura 20, para cortarle la pestaña indicada por la flecha:

Figura 20: Esta es la pestaña que debemos quitar.

Utilizamos una "trincheta" o "cutter" bien afilado para llevar a cabo esta tarea. Hay que tener cuidado de no estropear el engranaje (y de no perder un dedo) durante el procedimiento.

El engranaje quedará tal como se ve en la figura 21:

Figura 21: Engranaje trucado.

Figura 23: Trabajo terminado

Armando el servo

Este paso es el último de nuestro trabajo. El servo está listo para comportarse como un motor. En un próximo artículo veremos cómo utilizarlo mediante un microcontrolador.

Para finalizar nuestro trabajo, solo resta colocar los engranajes en su lugar y cerrar la carcasa del servo. La foto de la figura 22 puede ser de ayuda para saber qué posición ocupa cada uno de ellos.

Figura 21: Engranaje trucado.

Colocamos la tapa superior, y ponemos los tornillos.