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1. Principio de funcionamiento del servo

Un servomotor es un tipo de controlador de posición (ángulo) compuesto por componentes de control electrónicos y mecánicos. Al recibir la señal de control, la parte electrónica ajusta el ángulo de rotación y la velocidad del motor de CC según las instrucciones del controlador, que la parte mecánica convierte en el desplazamiento de la superficie de control y los correspondientes cambios de ángulo. El eje de salida del servomotor está conectado a un potenciómetro de realimentación de posición, que envía la señal de voltaje del ángulo de salida a la placa de control, logrando así un control de lazo cerrado.

2. Aplicación en vehículos aéreos no tripulados
La aplicación de servomotores en drones es extensa y crucial, y se refleja principalmente en los siguientes aspectos:
1. Control de vuelo (control del timón)
① Control de rumbo y cabeceo: El servo del dron se utiliza principalmente para controlar el rumbo y el cabeceo durante el vuelo, de forma similar a la dirección de un coche. Al modificar la posición de las superficies de control (como el timón y el elevador) con respecto al dron, el servo genera el efecto de maniobra necesario, ajusta la actitud de la aeronave y controla la dirección de vuelo. Esto permite que el dron vuele a lo largo de una ruta predeterminada, logrando giros, despegues y aterrizajes estables.

2. Ajuste de actitud: Durante el vuelo, los drones necesitan ajustar constantemente su actitud para adaptarse a diversos entornos complejos. El servomotor controla con precisión los cambios de ángulo de la superficie de control para ayudar al dron a lograr un ajuste de actitud rápido, garantizando así la estabilidad y la seguridad del vuelo.

2. Acelerador del motor y control del acelerador
Como actuador, el servomotor recibe señales eléctricas del sistema de control de vuelo para controlar con precisión los ángulos de apertura y cierre de la mariposa de admisión y las puertas de aire, ajustando así el suministro de combustible y el volumen de entrada, logrando un control preciso del empuje del motor y mejorando el rendimiento de vuelo y la eficiencia de combustible de la aeronave.
Este tipo de servomotor tiene requisitos muy altos en cuanto a precisión, velocidad de respuesta, resistencia a terremotos, resistencia a altas temperaturas, antiinterferencias, etc. Actualmente, DSpower ha superado estos desafíos y ha logrado aplicaciones maduras para la producción en masa.
3. Otros controles estructurales
① Rotación del cardán: En los vehículos aéreos no tripulados equipados con cardán, el servocontrolador también se encarga de controlar su rotación. Al controlar la rotación horizontal y vertical del cardán, el servocontrolador logra un posicionamiento preciso de la cámara y un ajuste del ángulo de disparo, lo que proporciona imágenes y vídeos de alta calidad para aplicaciones como la fotografía aérea y la vigilancia.
② Otros actuadores: Además de las aplicaciones anteriores, los servos también se pueden utilizar para controlar otros actuadores de drones, como dispositivos de lanzamiento, dispositivos de bloqueo de delantales, etc. La implementación de estas funciones depende de la alta precisión y confiabilidad del servo.

2. Tipo y selección
1. Servo PWM: En vehículos aéreos no tripulados pequeños y medianos, el servo PWM es ampliamente utilizado debido a su buena compatibilidad, gran potencia y facilidad de control. Los servos PWM se controlan mediante señales de modulación por ancho de pulsos, lo que les confiere una alta velocidad de respuesta y precisión.

2. Servo de bus: Para drones grandes o que requieren acciones complejas, el servo de bus es la mejor opción. Este tipo de servo utiliza comunicación serial, lo que permite controlar varios servos de forma centralizada mediante una placa de control principal. Generalmente emplean codificadores magnéticos para la retroalimentación de posición, lo que proporciona mayor precisión y una vida útil más larga, además de ofrecer información sobre diversos datos para una mejor monitorización y control del estado operativo de los drones.

3. Ventajas y desafíos
La aplicación de servos en el campo de los drones presenta ventajas significativas, como su tamaño reducido, peso ligero, estructura simple y fácil instalación. Sin embargo, con el continuo desarrollo y la popularización de la tecnología de drones, se han incrementado las exigencias en cuanto a la precisión, la estabilidad y la fiabilidad de los servos. Por lo tanto, al seleccionar y utilizar servos, es necesario considerar exhaustivamente las necesidades específicas y el entorno de trabajo del dron para garantizar su funcionamiento seguro y estable.

DSpower ha desarrollado los servos de la serie «W» para vehículos aéreos no tripulados, con carcasa totalmente metálica y resistencia a temperaturas extremadamente bajas, hasta –55 °C. Todos se controlan mediante bus CAN y cuentan con certificación IPX7 de resistencia al agua. Ofrecen alta precisión, respuesta rápida, resistencia a las vibraciones y a las interferencias electromagnéticas. Le invitamos a consultar.

En resumen, la aplicación de servomotores en el campo de los vehículos aéreos no tripulados no se limita a funciones básicas como el control de vuelo y el ajuste de actitud, sino que también abarca múltiples aspectos como la ejecución de acciones complejas y el control de alta precisión. Con el continuo avance de la tecnología y la expansión de los escenarios de aplicación, las perspectivas de uso de servomotores en el campo de los vehículos aéreos no tripulados serán aún más amplias.