Motor Servo

Motor servo adalah motor yang mampu bekerja dua arah (CW dan CCW) dimana arah dan sudut pergerakan rotornya dapat dikendalikan hanya dengan memberikan pengaturan duty cycle sinyal PWM pada bagian pin kontrolnya. Motor servo merupakan sebuah motor dengan sistem closed feedback di mana posisi dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo.
 Motor Servo ditunjukkan pada gambar 1:

 

Gambar 1. Parallax standard servo

Parallax Standard Servo (Gambar 1) memiliki spesifikasi sebagai berikut:

>>Catu daya  : 6 VDC (maksimum),

>>Waktu putar  : 1,5 detik / 180 derajat (rata-rata),

>>Berat fisik  : 45 gram,

>>Torsi putar  : 3,40 kg-cm,

>>Ukuran fisik  : 40,5 mm (P) x 20,0 mm (L) x 38,0 mm (T).[12]

Motor ini terdiri dari sebuah motor, serangkaian gear, potensiometer dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas sudut dari putaran servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor (gambar 2)

Gambar 2. Sistem Mekanik Motor Servo

Motor servo biasanya hanya bergerak mencapai sudut tertentu saja dan tidak kontinyu seperti motor DC maupun motor stepper. Walau demikian, untuk beberapa keperluan tertentu, motor servo dapat dimodifikasi agar bergerak kontinyu. Pada robot, motor ini sering digunakan untuk bagian kaki, lengan atau bagian bagian lain yang mempunyai gerakan terbatas dan membutuhkan torsi cukup besar.

Motor servo adalah motor yang berputar lambat, dimana biasanya ditunjukkan oleh rate putarannya yang lambat, namun demikian memiliki torsi yang kuat karena internal gearnya.

Lebih dalam dapat digambarkan bahwa sebuah motor servo memiliki :

>>Jalur kabel : power, ground, dan control

>>Sinyal control mengendalikan posisi

>>Operasional dari servo motor dikendalikan oleh sebuah pulsa selebar ± 20 ms, dimana lebar pulsa antara 0.5 ms dan 2 ms menyatakan akhir dari range sudut maksimum.

>>Konstruksi didalamnya meliputi internal gear, potensiometer, dan feedback control.

Sedangkan warna dari masing-masing kabel bergantung pada merek servo tersebut, Beberapa di antaranya terlihat pada gambar di bawah ini :

Gambar 3.Beberapa jenis kabel motor servo untuk menentukan sinyal input

Cara yang paling mudah untuk menentukan posisi kabel signal adalah dengang mengingat Kabel Merah adalah (+), Kabel Hitam adalah (-), Warna lain selain Merah dan hitam adalah kabel signal.

Untuk dapat melakukan controling pada servo, kabel signal di sambung langsung pada Salah satu port Mikrocontroller, dan di set sebagai Output. kemudian servo di beri suplay 5-6 V. Sedangkan nilai sinyal yang di kirm dan sudut yang di hasilkan terlihat seperti pada gambar 3.

 Gambar 3. Nilai sinyal yang dikirim dan sudut yang dihasilkan

Jenis-jenis motor servo

>>Motor Servo Standar 180°

Motor servo jenis ini hanya mampu bergerak dua arah (CW dan CCW) dengan defleksi masing-masing sudut mencapai 90° sehingga total defleksi sudut dari kanan – tengah – kiri adalah 180°.

>>Motor Servo Continuous

Motor servo jenis ini mampu bergerak dua arah (CW dan CCW) tanpa batasan defleksi sudut putar (dapat berputar secara kontinyu).

Kegunaan motor servo

Kebanyakan motor servo digunakan sebagai :

>>Manipulators.

>>Moving camera’s.

>>Robot arms.

Pensinyalan motor servo

Mode pensinyalan motor servo tampak pada gambar berikut :

Gambar 4. Pensinyalan Motor Servo

Contoh dimana bila diberikan pulsa dengan besar 1.5ms mencapai gerakan 90 derajat, maka bila kita berikan data kurang dari 1.5 ms maka posisi mendekati 0 derajat dan bila kita berikan data lebih dari 1.5 ms maka posisi mendekati 180 derajat. Contoh Posisi dan Waktu Pemberian Pulsa tampak pada gambar 5. 

Contoh 5. Posisi dan Waktu Pemberian Pulsa

Keteangan gambar 5 :

>>Motor Servo akan bekerja secara baik jika pada bagian pin kontrolnya diberikan sinyal PWM dengan frekuensi 50Hz.

>>Dimana pada saat sinyal dengan frekuensi 50Hz tersebut dicapai pada kondisi Ton duty cycle 1.5ms, maka rotor dari motor akan berhenti tepat di tengah-tengah (sudut 0° / netral).

>>Pada saat Ton duty cycle dari sinyal yang diberikan kurang dari 1.5ms, maka rotor akan berputar ke arah kiri dengan membentuk sudut yang besarnya linier terhadap besarnya Ton duty cycle, dan akan bertahan diposisi tersebut.

>>Dan sebaliknya, jika Ton duty cycle dari sinyal yang diberikan lebih dari 1.5ms, maka rotor akan berputar ke arah kanan dengan membentuk sudut yang linier pula terhadap besarnya Ton duty cycle, dan bertahan diposisi tersebut.

Dimensi Motor Servo tampak pada gambar 6.

Gambar 6. Dimensi motor servo

Gambar 7. Pin-pin dan pengkabelan pada motor servo

Driver motor DC Servo

Bentuk motor servo dapat dilihat pada gambar 5. Terdapat tiga utas kabel dengan warnamerah, hitam, dan kuning. Kabel merah dan hitam harus dihubungkan dengan sumber tegangan 4-6 volt dc agar motor servo dapat bekerja normal. Sedangkan kabel berwarna kuning adalahkabel data yang dipakai untuk mengatur arah gerak dan posisi servo. Pergerakan motor servo terhadap perubahan lebar pulsa tampak pada gambar 8.

Gambar 8. Pergerakan motor servo terhadap perubahan lebar pulsa

Rangkaian motor servo

Rangkaian berikut adalah rangkaian driver motor servo. Rangkaian tersebut digunakan untuk mengendalikan motor servo. 

Gambar 9. Rangkaian driver motor servo

Related Post