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舵机投放机构标定

舵机投放机构标定

PlantUML:舵机拆卸、点动、标定与带载验证流程

适用范围

本流程用于地面标定阻挡位置和释放位置。标定期间禁止安装桨叶、挂载模拟货物或启动飞行 示例。机构应固定在独立台架,避免舵机突然动作造成夹伤或结构损坏。

调试舵机前,必须先断电并拆下舵机输出轴上的舵盘、齿轮、连杆、挂钩和其他旋转附件。 通过齿轮咬合、卡扣或其他方式固定在旋转装置上的部件,也必须全部卸下。确认输出轴周围 没有会被带动的配件后,再接通控制器进行调试。

前置检查

  • 飞行动力电池已断开。
  • 桨叶已经拆除。
  • 投放机构没有挂载货物。
  • 舵机输出轴上的舵盘、齿轮、连杆、挂钩和其他旋转附件已经全部拆下。
  • 重新装回机构后,连杆、挂钩和限位可以由人工缓慢移动。
  • 舵机电源电压、电流能力和地线连接符合硬件要求。
  • <舵机设备> 对应目标 USB 控制器,且未被其他进程占用。
  • 现场有独立断电手段。

配置参数

文件:src/robotac_servo/config/servo.yaml

参数含义
channel控制器通道
frequency_hzPWM 频率
pwm_min_dutypwm_max_duty角度换算使用的占空比范围
min_command_anglemax_command_angle软件允许的角度范围
blocked_angle阻挡位置的逻辑角度
released_angle释放位置的逻辑角度
drive_seconds每次动作保持时间
idle_duty动作完成后的空闲占空比

逻辑角度用于换算整数占空比,不是舵机角度传感器读数。

点动工具

# 加载工作空间环境。 source devel/setup.bash # 启动裸舵机角度点动工具。 rosrun robotac_servo servo_angle_tuner.py

这是裸舵机点动的标准入口。点动阶段不得安装舵盘、齿轮、连杆、挂钩或其他旋转附件。工具 会先检查是否已明确允许动作;没有设置允许动作的参数时, 程序会直接退出,不会发送控制帧。需要更换设备或调整角度时,先按现场标定记录设置对应的 ROS 参数,不要把一长串临时参数写进固定操作命令。

执行前仍须核对设备、角度、通道、频率、占空比范围和软件限位。每次只调整一个小步长, 动作后观察输出轴是否卡滞、顶死、回弹或持续受力。

确认裸舵机的转向和角度范围后,先断电,再按机构装配要求装回需要使用的舵盘、齿轮、连杆 和挂钩。装回后才能继续标定阻挡位置和释放位置;重新装配时仍要保留机械限位余量。

标定阻挡位置

  1. 从机构机械中位附近开始。
  2. 小步移动到能够可靠承载挂件、但不压迫机械限位的位置。
  3. 记录逻辑角度、换算占空比、脉宽和原始控制帧。
  4. 断电后人工检查挂钩仍能正常装配和退出。
  5. 将结果写入 blocked_angle

阻挡位置不应依靠舵机持续堵转保持。

标定释放位置

  1. 在不挂载货物的条件下,小步移动到挂钩通道完全打开的位置。
  2. 保留机械余量,不得让舵盘或连杆顶住硬限位。
  3. 记录与阻挡位置相同的参数。
  4. 将结果写入 released_angle
  5. 确认两位置换算后的整数占空比不同。

独立服务检查

启动驱动:

# 启动舵机驱动节点。 roslaunch robotac_servo servo.launch port:=<舵机设>

启动过程不应产生机械动作。读取状态:

# 读取舵机串口连接状态。 rostopic echo -n 1 /robotac_servo/connected # 读取舵机当前状态。 rostopic echo -n 1 /robotac_servo/state

在现场负责人确认后,分别调用阻挡和释放:

# 请求舵机回到阻挡位置。 rosservice call /robotac_servo/set_released "data: false" # 请求舵机转到释放位置。 rosservice call /robotac_servo/set_released "data: true"

重复动作默认被拒绝。串口断线重连后不会重放上一条命令。

带载台架检查

带载检查仍在拆桨台架进行,且不得与飞行示例联动。至少确认:

  • 阻挡位置能够承受规定载荷;
  • 释放位置使载荷完全脱离;
  • 动作时间和供电压降可接受;
  • 多次动作没有卡滞、松动或异常温升;
  • 断电和节点退出不会产生非预期动作。

通过台架检查不表示投放落点精度已经验证。

记录

标定记录应包含飞机编号、机构版本、舵机与控制器型号、供电条件、配置提交 SHA、两位置的 逻辑角度、占空比、脉宽、控制帧和检查结论。公开材料应删除设备地址和个人路径。