2006年02月13日

サーボコントロール基板の比較

アナログサーボのデジタル化が、流行りそうな気配ではありますが。。。?
手持ちのサーボを比較してみました。

servo-1.jpg

左から、HDS-877デジタルサーボ・NARO +FH/BB/J・W-092SHです。

servo-2.jpg

上がW-092SHで下がHDS-877です。
HDS-877のデジタル基板は、ネジ部分のアール切り欠きが出来れば入替え出来そうです。幅・長さ共にぎりぎりぴったりです。
ポテンションの配線にコツが必要ありそう。
そのうちに試して見たい組み合わせです。

servo-4.jpg

NARO +FH/BB/Jです。
かなり内部に余裕があります。

servo-5.png

上がHDS-877で下がNARO +FH/BB/Jです。
十分に余裕があります。モーターが長くトルクが大きいのでCCPMにデジタル化して使えば良いかも。
ただモータロック時の電流に、HDS-877デジタル基板のMOSFETが耐えるか疑問。
トランジスタと違いMOSFETはON抵抗が少ないので起動及びロック時の電流はかなり流れそうです。

servo-6.jpg

なお、この記事はデジタル化改造を推奨するものではありません。
単に技術的興味から掲載するものです。

内部の回路をきちんと調べて電気的な安全性を確認しないといけないでしょう。
ギヤ比・モーターの特性の違いにより、動作スピードやトルクも変わります。
また消費電流も違ってきますし。。。
個人的には、非常に興味が持てますし、多分同じクラスのサーボの場合問題なく換装出来そうではあります。
しかし単純に入替えて動いたからと言って、ヘリに搭載し事故を起こしても責任は持てませんのであしからず。
posted by かんぼ at 22:12| Comment(13) | TrackBack(0) | プロポ・サーボ
この記事へのコメント
>しかし単純に入替えて動いたからと言って、ヘリに搭載し事故を起こしても責任は持てませんのであしからず。

耳が痛いけど、「興味本位」も楽しみだから・・・は、今のご時勢では通りませんね。

言い訳として・・・
少なくとも、素人であれ、消費電流やロック時のコントローラーの安定性を確認すべきですね。
また、ギア比も考慮するのは重要です。
スペックに対するギア比でモーターKVを推測出来ます。
私のテストでも一瞬のロックで死んだメーカーがいくつかありましたので、そこのは通常用途でも使いません。
完成後のチェックもパスさせてから搭載する必要があります。
といっても、所詮素人判断ですから、責任逃れにはなりませんね。

ところで、GY401に使うと、877のコントローラーは所詮877の性能しか出ないような気がします。いくらGyro感度が上がろうと、びっくりするほど良くはなりません。
特にニュートラル精度(トリムステップへの反応と再現性)は、アナログ時より落ちました。(877よりは上がったようですが)この辺もコントローラーの個性なのでしょうか。
特に877は、フレームレートが低いと聞いたので、FUTABA製のデジタルサーボのコントローラーに変更しようかと思っています。
Posted by mamu at 2006年02月14日 13:40
>耳が痛いけど、「興味本位」も楽しみだから・・・は、今のご時勢では通りませんね。
一応、建前として書いただけです。mamuさんには、十二分にご理解頂いている事と存じます。
一つのパーツであるサーボだけでなく、ラジコン全般に言えることですね。
が、試してみないことには進歩も無いのも事実ですし。
いわゆる「自己責任」で、と言うことですね〜

さて、改造サーボですが負荷電流は十分耐えうる物として単純に比較すると。

1)ギヤ比が同じで、877のモーターより スピードが早い場合。
 動作スピードは上がる。トルクは使用モーターに依存。

2)ギヤ比が大きいい場合
 スピードは遅くなり、トルクは向上。

ニュートラル精度を決定する条件の考察
1)ギヤのガタ
 ポテンション自体のリニア精度も考えられますが、それよりもガタの方が影響が大きいと考えています。

2)デジタルコントローラーの制御内容(プログラム)
 モータの駆動スイッチング周波数や入力パルスに対する出力分解能をどのくらい細かいステップで実現しているか。
 MAXは入力パルス幅で決まってしまいますが。。。
特に、モーターの駆動PWM回路の定数次第で回転のスムーズさやニュートラル性能が左右されるような気がしますが‥

 ポテンションの分解能はPICのA/Dコンバータで決まってしまいます。
  PIC12F675の場合はA/Dコンバーターが10-bitですから、2^10(2の10乗)最大1024ステップです。
たしかFUTABAのPCM1024と言うのもこれから来ていたのでは?

 またデットバンド処理(位置がずれても動作しないステップ範囲)をどの様にプログラムしているかですね。
 ヒステリシス(入り切りの差)が無いとサーボがハンチング(細かく左右に動く)してジリジリ音がします。
 (トルク負けしても同じように音がしますが…)
 何ステップ割り当てているのでしょうか。
 内蔵クロック 4 MHzで動作させているようですが、中のデータに非常に興味があります。
 いつか解析してみたいです。
 #自分の事だからやってしまうと、PIC工作に嵌りそうで怖い(^^ゞ
Posted by かんぼ at 2006年02月14日 19:45
>特にニュートラル精度(トリムステップへの反応と再現性)は、アナログ時より落ちました。(877よりは上がったようですが)この辺もコントローラーの個性なのでしょうか。

しばし考えてみました。
FUTABAとJRの分解能の違いから来るのでは無いでしょうか。
同じ60度の範囲でサーボを動かしていますが、FUTABAの方がより細かいデジタルステップで出力しているはずです。
結果的なサーボへの出力パルス幅は同じでも、JRが1ステップで出力するのをFUTABAは2ステップで出力する様なイメージです。
HDS-877はJR規格?で内部動作している様な気がしますが。。。
FUTABAとJRの内部プログラムをハッキングすれば解りそうですが自分にはそこまで出来るか疑問(^^ゞ
Posted by かんぼ at 2006年02月15日 00:47
どんどん、理解する範疇を超えてきました。
改造後の現象として、サーボ動作角の減少がありました。それとトリムステップの反応の件で、以下のように解釈してました。
ポテンシオメーターの電位差とプロポからの信号位置で動作が決まる。ポテンシオメーターの抵抗値の違いにより検出される電位差が変わったので、動作角やトリム反応が変わった・・・・間違いかな(笑)

実際私の877は、トリムへの反応が鈍かったです。4ステップ設定で4トリム動かしてやっと4トリム分動きました。ポテンシオメーターとのガタでは無いようでした。ですので、ラダー以外にはヘリや飛行機へは転用できないただのゴミでしたから。(笑)。

ですから、GY401からの細かい信号には、あまり反応しなかったのだと思います>877
これが、Gyro用としては過剰反応の少ない、「使えてるサーボ神話」の始まりだと思っています。877ではドリフトが見られるのはこのせいだと思っています。

改造したら2トリムで反応したのですが、動作角は少なかったので、精度が下がったわけでは無かったかもしれません。
けど、S9650には結局かなわなかったのでテストは終わらせました。
Posted by mamu at 2006年02月15日 13:50
>ポテンシオメーターの電位差とプロポからの信号位置で動作が決まる。
これは正しいです。

>ポテンシオメーターの抵抗値の違いにより検出される電位差が変わったので、動作角やトリム反応が変わった・・・・
抵抗値の違いは、余り関係ないです。(^^ゞ
流れる電流値が違うだけです。

検出しているのは、ご理解の様に電位差(電圧)ですが、電流はほとんど取り出して(消費)していません。
誰でも理解いだけるように説明したいのですが、図解しないと無理でしょうから暫くお待ち下さい。

ESCとBECの動作回路説明もしたいと思っています。
サーボパルスの詳細も検証していませんし。。。
測定用のパーツも準備中です。

やりたいことは一杯ありますが、何せ暇無しです。(^^ゞ
説明図を書くにも結構手間暇かかってしまいます。
現在、暇を見つけては、バッテリーチェッカーの作成にいそしんでいますから。。。
Posted by かんぼ at 2006年02月16日 01:15
すいませんがその後の092のデジタル化は進んでいますか?
自分には877も092も1個しかありませんのでお試しは即死にも値します。
もしこれで良い結果が出る!!と解れば即改造も考えているのですが、かんぼさんの技術力に頼るしかないです。
結果出ましたらよろしくお願いします!!
Posted by kiyoto at 2006年02月26日 19:01
kiyotoさん、今晩は。

暇が無くて改造していません。
バッテリーチェカーの基板作成中ですが。。。
最初の基板は小さすぎてやりにくかったので大きめの基板で配線のやり直しです。
HDS-877は基板からPICを取り出してプログラムの読出しを試しましたが、コードプロテクトが掛かっていて読出せませんでした。(^^ゞ
出来る方法が無い物かと調査中です。

何とか出来そうですから、明日にでも改造してみます。

kiyotoさんには、ギヤ欠け?した877ありませんか?
もしあったら、基板のみ譲って下さい。

Posted by かんぼ at 2006年02月26日 20:34
>何とか出来そうですから、明日にでも改造してみます。

是非お願いします!

>kiyotoさんには、ギヤ欠け?した877ありませんか?
もしあったら、基板のみ譲って下さい。

残念ながらストックの2個はクレーム品として返品しました。

そう言えばもっちんさんの記事にもありますが同じサーボで舵角が違うのはなぜでしょう?

初期型と現在のものは舵角が違います。
プロポからの同じサーボの信号で違うという事は何か変ですよね?

これが理由でサーボを返品したのですがどうやら今の型のほうが他メーカーのサーボと同じようで正常みたいです。

誰か初期型と既存の型と両方をかんぼさんに解析してもらおうという人はいませんか?
自分はストックが無いので両サーボをストックしている方よろしくお願いします!!
Posted by kiyoto at 2006年02月27日 00:55
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