servo contra schrittmotor

[matlin]

Hallo Leute,

was ist der Unterschied zwischen einem Servo und einem Schrittmotor?

Ich habe gelesen, dass der Schrittmotor keine Winkelinformation liefern kann und bei Stromverlust durchrutscht.

Ist das mit Servos anders? Wie werden Servos angesteuert?

Ich spekuliere mal.
Servos können sich nicht endlos weiterdrehen. Die angelegte Steuerspannung gibt nur einen Winkel vor. Damit lassen sich Ruder oder Höhenleitwerke steuern aber keine langen Strecken zurücklegen.

Für ausfühliche Erläterungen wäre ich dankbar.
Wenn euch meien Dummy-Ausführungen zutiefst amüsiert haben, dann lasst es euch nicht nehmen, es mir richtig zu geben. Aber fair beleiben.


Matlin

[Manf]

Das Gesagte ist ja richtig.
Schrittmotoren werden in einzelnen Schritten angesteuert. Das ist durch den mechanischen Aufbau bedingt und wird in Grudlagenartikeln auch hier im Rototernetz beschrieben.
Servos sind mit Gleichstommotoren aufgebaut und sind mit Getriebe und Ansteuerung in einem kleinen Gehäuse untergebracht. Sie werden mit Pulsen angeseteuert, deren Dauer ihren Winkel bestimmt.
Während es bei Schrittmoteren auch sehr große gibt, sind Servos auf einen vergleichsweise geringen Leistungsbereich beschränkt.

Wie gesagt, soweit alles richtig, was wäre denn jetzt das Ziel der Überlegungen? gibt es einen Anwendungsfall, für den geeignete Motoren ausgesucht werden sollen?
Manfred

[Frank]

Ergänzen kann man vielleicht noch das Servos für deren Größe schon beachtliche Stärke aufweisen. Also in dieser Größenklasse wird es sicherlich keine vergleichbar starken Schrittmotoren geben. Genauer sind Schrittmotoren steuerbar, aber in Bezug zu Servos auch mit etwas mehr Aufwand

Ich möchte nur wissen, ob ich für die Räder meines (rein fiktiven) Bots Schrittmotoren oder Servos nehmen sollte. Ich habe mich noch etwas im Netz umgesehen und Lösungen mit beiden Antriebsarten gefunden. Zunächst dachte ich, dass sich an Servos auch Informationen über den Winkel abrufen lassen. Bei drei Anschlussleitungen ist es wohl nicht möglich. Vermutlich gibt es auch 'bessere Antriebe' bei denen eine Sensor schon mit drin ist. Welche Motoren oder Servos benutzt ihr und was kosten die?

Danke für die bisherigen Antworten ... weiter so.
Matlin

Zunächst dachte ich, dass sich an Servos auch Informationen über den Winkel abrufen lassen. Bei drei Anschlussleitungen ist es wohl nicht möglich.

Wie du in deinem ersten Post schon geschrieben hast, können Servos sich normalerweise nicht endlos weiterdrehen. ICh glaube normalerweise drehen sie sich bis 180 Grad, eine volle Drehung oder mehr schaffen sie jedenfalls nicht.

Wenn du von Servos als Antrieb für Roboter liest, sind damit immer "gehackte" Servos gemeint.
Die Winkelinformationen werden bei einem Servo über ein Dreh-Poti gemessen. Da Dreh-Potis einen Anschlag haben, verhindert das schon mal generell eine Drehung von 360 Grad oder mehr. Zusätzlich haben Servos noch zwei mechanische Endanschläge sie nicht hinausdrehen können.
Grundvoraussetzung um Servos als Antriebsmotoren verwenden zu können ist, dass man die mechanischen Endanschläge entfernt und das Poti entweder irgendwie mechanisch entkoppelt oder auch komplett entfernt.
Durch die Entfernung oder Enkopplung des Potis gehen die Informationen über die Winkelstellung des Servos zwangsläufig verloren. Die Entkopplung des Potis ist dabei aber nicht nur aus mechanischen Gründen notwendig, sondern auch um die Steuerelektronik des Servos zu überlisten. Normalerweise würde die Elektronik den Servo ja nur in eine bestimmte Winkelstellung drehen. Erst dadurch, dass das Poti sich nicht mehr mitdreht und sich dadurch der Widerstand nicht mehr ändert, "glaubt" die Elektronik der vorgegebene Winkel sein noch nicht erreicht und dreht endlos weiter.

Bei drei Anschlussleitungen ist es wohl nicht möglich.

Soweit ich weiss, haben Servos immer nur 3 Anschlussleitungen und zwar Plus und GND für die eigentliche Stromversorgung und eine Steuerleitung.
Die Steuerleitung wird auch bei gehackten Servos weiterhin genutzt. Aufgrund des manipulierten Potis können damit aber keine bestimmten Winkel mehr angesteuert werden, sondern nur noch "vorwärts" Stopp" und "rückwärts".
Manche Leute die Servos als Antrieb verwenden, räumen auch gleich die komplette Elektronik aus. Dann bleibt nur noch ein normaler kleiner Motor mit Getriebe und 2 Leitungen.

Vermutlich gibt es auch 'bessere Antriebe' bei denen eine Sensor schon mit drin ist.

Auch wenn die Information über den Winkel verloren geht haben Servos noch ein paar Vorteile. Sie sind z.B. sehr klein und für ihre Grösse doch ziemlich kräftig. Auserdem braucht man nur einen einzigen Pin am Controller und keine zusätzliche Elektronik um sie anzusteuern.

Was die Information über den Winkel angeht, sind Schrittmotoren natürlich besser. Die haben zwar auch keinen Sensor der die Umdrehung misst, aber man kann ja einfach mitzählen wieviele Schritte man den Motor machen lässt. Solange der Motor keine Schritte verliert hat man so ziemliche genaue Information um welchen Winkel er dreht, bzw. wieviele Umdrehungen er gemacht hat.
Wenn ein Schrittmotor regelmässig Schritte verliert sollte man da aber eigentlich sowieso irgendwas gegen unternehmen und nicht einfach durch einen Sensor den Fehler rausrechnen.

[Marvin]

Hi Matlin,
ich stand vor kurzem auch vor der Frage der Antriebsmotoren für meinen ersten Robi und ich hab mich für Schrittmotoren entschieden. Der Grund für die Entscheidung war die zu erwartende Präzision, die sich bei den ersten Fahrversuchen inzwischen auch bestätigt hat und die Tatsache, dass man keine Wegstreckensensoren braucht. Auch eine Rolle spielte, dass ich mich einfach mal mit Schrittmotoren beschäftigen wollte um was drüber zu lernen.
Schrittmotoren haben aber auch Nachteile:
1. Sie sind aufwendiger in der Programmierung. Beim Getriebemotor brauchst Du nur Drehrichtung und Geschwindigkeit setzen und der Motor dreht. Beim Schrittmotor musst Du z.B. permanent Schrittimpulse senden damit der Motor dreht. Gerade den Robi mit verschiedenen Geschwindigkeiten laufen zu lassen ist deutlich aufwendiger als bei Getriebemotoren.
2. Schrittmotoren brauchen auch im Stand Strom, sogar etwas mehr als wenn sie drehen. Wenn Du zum Stromsparen die Motoren im Stand abschaltest, verlieren sie ihr Haltemoment und der Robi rollt sehr leicht weg. Das ist bei Getriebemotoren besser, durch das Getriebe haben die auch ohne Strom eine gute Haltekraft.
3. Schrittmotoren werden recht warm (so ca. 50-60Grad)

Die Motoren die ich verwende haben einen Maximalstrom von 0,84A und eine Sollspannung von 3,4V. Ich betreibe sie mit 8,4V (12V wär sicher besser) und 0,75A (damit sie nicht ganz so warm werden), damit läuft ohne Probleme meinen ca. 1,5 kg schwerer "Marvin I".
Gekostet haben die Motoren 11 Euro das Stück bei eBay.

Grüsse, Marvin