Mit Servomotoren werden beispielsweise ferngesteuerte Autos gelenkt und die Steuerruder von Modell-Flugzeugen bewegt. Entsprechend können sie auch in der Robotik verwendet werden, um zum Beispiel einen Greifer zu bewegen oder Sensor auszurichten. Solche Servomotoren oder kurz Servos bestehen im Wesentlichen aus einem Gleichstrommotor, einem Zahnradgetriebe, einer elektronischen Schaltung zur Steuerung des Drehwinkels und einem Potentiometer, das der Elektronik die Winkelstellung der Antriebswelle meldet. Das Ganze ist üblicherweise in einem Kunststoffgehäuse untergebracht, aus dem (meistens) drei Kabel für die Stromversorgung und das Steuersignal ragen. Die einzelnen Servo-Typen unterscheiden sich in ihren Maßen, dem Gewicht, dem Drehmoment (Drehwirkung der Servo-Kraft), der Drehgeschwindigkeit und der Art des Steckkontaktes.
Stecker-Typen
Die Anschlüsse der Servos sind herstellerabhängig. Häufige Stecker-Typen sind die von Airtronics, Futuba, Hitec und JR. Unterschiedlich sind auch die Farben der Kabel:
- Signalleitung - weiß, gelb oder orange
- Spannungsversorgung - rot
- Masse - schwarz oder braun
Steuerung der Servo-Stellung
Die Winkelstellung, auf die der Servo seine Welle drehen soll, wird durch ein Steuersignal bestimmt. Dieses Signal besteht aus einer Folge von etwa 30 bis 60 Spannungspulsen pro Sekunde. Die Elektronik des Servos misst die Dauer der einzelnen Pulse und dreht die Servo-Welle, bis der zugehörige Winkel erreicht ist. Wann dieser Winkel erreicht ist, kann die Servo-Elektronik erkennen, da mit der Servo-Welle ein Potenziometer verbunden ist. Dessen elektrischer Widerstand hängt vom Drehwinkel ab. Bei Pulslängen von 1 ms (Millisekunde, 1000stel Sekunde) dreht der Servo voll ausgelenkt zu einer Seite, bei Pulslängen von 2 ms voll ausgelenkt zur anderen Seite. Durch Zwischenwerte kann jede Winkelstellung dazwischen angefahren werden. Entsprechend fahren Pulslängen von 1,5 ms den Servo in die neutrale Position.
