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1. Princípio de funcionamento do servo

Um servo é um tipo de controlador de posição (ângulo) composto por componentes eletrônicos e mecânicos. Quando um sinal de controle é recebido, a parte eletrônica ajusta o ângulo de rotação e a velocidade de saída do motor CC de acordo com as instruções do controlador, que são convertidas em deslocamento da superfície de controle e em mudanças angulares correspondentes pela parte mecânica. O eixo de saída do servo é conectado a um potenciômetro de feedback de posição, que envia o sinal de tensão do ângulo de saída de volta para a placa de circuito de controle através do potenciômetro, permitindo assim o controle em malha fechada.

2. Aplicação em veículos aéreos não tripulados
A aplicação de servomotores em drones é extensa e crucial, refletindo-se principalmente nos seguintes aspectos:
1. Controle de voo (controle do leme)
① Controle de direção e inclinação: O servo do drone é usado principalmente para controlar a direção e a inclinação durante o voo, de forma semelhante à direção de um carro. Ao alterar a posição das superfícies de controle (como leme e profundor) em relação ao drone, o servo pode gerar o efeito de manobra necessário, ajustar a atitude da aeronave e controlar a direção do voo. Isso permite que o drone voe ao longo de uma rota predeterminada, realizando curvas, decolagens e pousos estáveis.

② Ajuste de atitude: Durante o voo, os drones precisam ajustar constantemente sua atitude para lidar com diversos ambientes complexos. O servomotor controla com precisão as mudanças de ângulo da superfície de controle para ajudar o drone a realizar ajustes de atitude rápidos, garantindo estabilidade e segurança de voo.

2. Acelerador do motor e controle do acelerador
Como atuador, o servo recebe sinais elétricos do sistema de controle de voo para controlar com precisão os ângulos de abertura e fechamento do acelerador e das portas de ar, ajustando assim o fornecimento de combustível e o volume de admissão, obtendo um controle preciso do empuxo do motor e melhorando o desempenho de voo e a eficiência de combustível da aeronave.
Este tipo de servo tem requisitos muito elevados em termos de precisão, velocidade de resposta, resistência a terremotos, resistência a altas temperaturas, anti-interferência, etc. Atualmente, a DSpower superou esses desafios e alcançou aplicações maduras para produção em massa.
3. Outros controles estruturais
① Rotação do gimbal: Em veículos aéreos não tripulados equipados com gimbal, o servo também é responsável por controlar a rotação do gimbal. Controlando a rotação horizontal e vertical do gimbal, o servo consegue posicionar a câmera com precisão e ajustar o ângulo de filmagem, proporcionando imagens e vídeos de alta qualidade para aplicações como fotografia aérea e vigilância.
② Outros atuadores: Além das aplicações acima, os servos também podem ser usados ​​para controlar outros atuadores de drones, como dispositivos de lançamento, dispositivos de travamento de avental, etc. A implementação dessas funções depende da alta precisão e confiabilidade do servo.

2. Tipo e seleção
1. Servo PWM: Em veículos aéreos não tripulados de pequeno e médio porte, o servo PWM é amplamente utilizado devido à sua boa compatibilidade, alta potência e facilidade de controle. Os servos PWM são controlados por sinais de modulação por largura de pulso (PWM), que possuem alta velocidade de resposta e alta precisão.

2. Servo de barramento: Para drones grandes ou drones que exigem ações complexas, o servo de barramento é a melhor opção. O servo de barramento adota comunicação serial, permitindo que vários servos sejam controlados centralmente por meio de uma placa de controle principal. Eles geralmente usam encoders magnéticos para feedback de posição, que têm maior precisão e vida útil mais longa, e podem fornecer feedback sobre vários dados para melhor monitorar e controlar o status operacional dos drones.

3. Vantagens e Desafios
A aplicação de servos no campo dos drones apresenta vantagens significativas, como tamanho reduzido, leveza, estrutura simples e fácil instalação. No entanto, com o desenvolvimento contínuo e a popularização da tecnologia de drones, exigências cada vez maiores têm sido impostas aos servos em termos de precisão, estabilidade e confiabilidade. Portanto, ao selecionar e utilizar servos, é necessário considerar de forma abrangente as necessidades específicas e o ambiente de operação do drone para garantir seu funcionamento seguro e estável.

A DSpower desenvolveu a série de servos "W" para veículos aéreos não tripulados, com carcaça totalmente metálica e resistência a temperaturas extremamente baixas, até -55 °C. Todos são controlados por barramento CAN e possuem classificação de impermeabilidade IPX7. Apresentam como vantagens alta precisão, resposta rápida, resistência à vibração e à interferência eletromagnética. Entre em contato para mais informações.

Em resumo, a aplicação de servomotores no campo dos veículos aéreos não tripulados não se limita a funções básicas como controle de voo e ajuste de atitude, mas também envolve múltiplos aspectos, como a execução de ações complexas e o fornecimento de controle de alta precisão. Com o avanço contínuo da tecnologia e a expansão dos cenários de aplicação, as perspectivas de uso de servomotores no campo dos veículos aéreos não tripulados serão ainda mais amplas.