Servo bus seriale ST3215 (encoder magnetico a 360°, – SER0069

Descrizione

Introduzione L’ST3215 è un servo bus seriale intelligente e ad alte prestazioni progettato per la robotica e l’automazione avanzate. Funziona su un’interfaccia bus seriale TTL, consentendo il controllo di un massimo di 253 servi da una singola porta, semplificando drasticamente il cablaggio in complessi sistemi multiasse. Il nucleo dell’ST3215 è un encoder magnetico ad alta precisione a 12 bit, che offre un posizionamento assoluto a 360° con una precisione eccezionale (0,088°) che supera di gran lunga i potenziometri tradizionali. Le caratteristiche principali includono una potente coppia di stallo di 19,5 kg·cm, quattro modalità operative distinte e feedback in tempo reale di parametri critici quali posizione, carico e temperatura. Questa combinazione di forza, precisione e intelligenza lo rende un attuatore ideale per applicazioni impegnative come bracci robotici, robot quadrupedi e robot umanoidi. Coppia elevata e treno di ingranaggi in metallo durevole Progettato per resistenza e longevità, il servo del bus seriale ST3215 offre una coppia di stallo sostanziale di 19,5 kg·cm a 7,4 V. La sua struttura interna a doppio asse e a basso profilo ospita un robusto treno di ingranaggi 1:345 realizzato con una combinazione di rame e alluminio, garantendo un’efficiente trasmissione della potenza e un’elevata capacità di carico pur mantenendo un basso rumore operativo. L’intero gruppo è protetto da un alloggiamento PA+GF ad alta resistenza, che lo rende sufficientemente resistente per l’uso continuo in applicazioni robotiche dinamiche. Codificatore magnetico a 360° ad alta precisione Il cuore del suo sistema di posizionamento è un codificatore magnetico a 12 bit. A differenza dei potenziometri convenzionali, può fornire un vero rilevamento della posizione assoluta a 360° senza usura, raggiungendo un’elevata risoluzione di 4096 passi (0,088° per passo). Ciò consente un controllo del movimento eccezionalmente fluido e preciso. Il servo del bus seriale supporta anche il posizionamento assoluto multigiro (±7 giri), consentendo movimenti complessi oltre una singola rotazione. Controllo intelligente del bus seriale Il servo del bus seriale ST3215 utilizza un protocollo di comunicazione UART half-duplex, che consente di collegare in catena fino a 253 servi e controllarli tramite una singola porta I/O host. Ad ogni servo viene assegnato un ID univoco (0-253), che consente l’esecuzione dei comandi individuali e il polling dei dati. Questa architettura bus riduce significativamente l’ingombro dei cavi e semplifica la progettazione elettronica di sofisticati sistemi multi-grado di libertà (DOF). Quattro modalità operative versatili Per soddisfare un’ampia gamma di applicazioni, il servo del bus seriale dispone di quattro modalità programmabili. La modalità Angle Servo predefinita fornisce un posizionamento assoluto standard da 0 a 360° con controllo dell’accelerazione per un movimento fluido. Per la rotazione continua, la modalità Speed ​​ad anello chiuso mantiene una velocità costante sotto carichi variabili, mentre la modalità Speed ​​ad anello aperto si comporta come un motore DC standard. Infine, la modalità Stepping consente movimenti precisi e incrementali rispetto alla posizione corrente. Feedback in tempo reale e protezione completa Questo servo intelligente offre un controllo a circuito chiuso fornendo feedback in tempo reale su posizione, velocità, carico, tensione di ingresso, corrente e temperatura interna. Questi dati sono fondamentali per monitorare l’integrità del sistema e creare comportamenti adattivi. Inoltre, i meccanismi di protezione integrati proteggono da stallo eccessivo, sovracorrente, sovratensione e surriscaldamento, disabilitando automaticamente l’uscita della coppia per prevenire danni e garantire l’affidabilità del sistema. Specifica Caratteristiche elettriche Tensione di funzionamento: 4-7,4 V Velocità a vuoto: 0,238 s/60° (42 RPM) a 6 V；0,192 s/60° (52 RPM) a 7,4 V Corrente a vuoto: 130 mA a 6 V；150 mA a 7,4 V Coppia di stallo: 16,5 kg.cm@6V；19,5kg.cm@7,4V Corrente di stallo: 2A@6V；2,5A@7,4V Corrente in standby: 6mA Carico nominale: 4kg.cm@6V；5kg.cm@7,4V Corrente nominale: 500mA@6V；650mA@7,4V Resistenza motore: 2,5Ω Costante di coppia (Kt): 8 kg.cm/A Specifiche meccaniche Dimensioni: 45,2×24,7×35 mm Custodia: PA+GF Materiale dell’ingranaggio: Rame Cuscinetto: Cuscinetto a sfere Sensore: Encoder magnetico a 12 bit Rotazione: 360° Connettore: 3 pin (Nero-GND, Rosso-VCC, Blu-Segnale/TTL) Lunghezza cavo: 15 cm Peso: 55±1 g Albero di uscita: 25 T/OD 5,9 mm Rapporto di trasmissione: 1:345 Gioco degli ingranaggi: ≤0,5° Vite albero di uscita: M3×6 Tipo di motore: Coreless Caratteristiche di controllo Segnale: Protocollo digitale: UART half-duplex (8 bit, 1 bit di stop, nessuna parità) Intervallo ID: 0-253 Baud rate: 38,4 kbps-1 Mbps (impostazione predefinita: 1 Mbps) Algoritmo di controllo: PID Punto medio: 180° (2048 passi) Risoluzione: 0,088° Direzione di rotazione: In senso orario (0→4096) Feedback: Carico, posizione, velocità operativa, tensione di ingresso, corrente operativa, temperatura operativa Protezione elettronica: Sovraccarico: si attiva quando la coppia di stallo supera l’80% del valore di stallo per 2 s; cancellato inviando un nuovo comando di posizione. Soglia/durata della coppia personalizzabile. Sovracorrente: disabilita l’uscita quando la corrente >2 A per 2 s; cancellato inviando un nuovo comando di posizione. Soglia/durata corrente personalizzabile. Sovratensione: si attiva quando la tensione >7,4 V o <4 V; ripristino automatico entro l'intervallo normale. Intervallo di tensione personalizzabile. Surriscaldamento: disabilita l'uscita della coppia quando la temperatura >70°C. Modalità operative: Modalità 0: Servo angolo (impostazione predefinita; posizionamento assoluto 0-360°) Modalità 1: Velocità motore ad anello chiuso (mantiene la velocità sotto carico) Modalità 2: Velocità motore ad anello aperto (la velocità diminuisce sotto carico) Modalità 3: Modalità passo-passo (movimento incrementale dalla posizione corrente) Modalità multigiro: posizionamento assoluto di ±7 giri alla massima precisione (conteggio giri non salvato dopo la perdita di alimentazione). Calibrazione centrale: impostazione del punto medio con un clic in qualsiasi posizione a 360°. Test di affidabilità Durata del carico: >100.000 cicli Rumore del motore: 45±5 dB Rumore del servo: 60±5 dB Temp. di stoccaggio: da -30°C a +80°C Temp. di funzionamento: da -20°C a +60°C Parametri del segnale Frequenza di aggiornamento massima: 1 ms Tensione di alto livello: 2-5 V Tensione di basso livello: 0-0,45 V Lista di spedizione Servo bus seriale ST3215 -7,4 V 19,5 kg 360° ×1 Kit accessori vite corno servo ×1 Cavo servo a 3 pin ×1 Documenti Applicazioni dimensionali 2D Bracci robotici Robot didattici Robot quadrupedi Robot umanoidi Sistemi di smistamento su piccola scala