MG996R 180° Metal Dişli Yüksek Tork Servo Motor

MG996R 180° Servo Motor, yüksek tork gerektiren robotik, mekanik hareket ve uzaktan kumandalı sistemlerde kullanılabilen metal dişli servo motordur. Konum kontrollü yapısı sayesinde servo milinin açısı PWM kontrol sinyali kullanılarak belirli bir konuma getirilebilir.

4.8V ile 6.6V arasında çalışabilen MG996R, 6V beslemede yaklaşık 11 kg·cm stall tork değerine ulaşabilir. Metal dişli mekanizması sayesinde küçük plastik dişli servolara göre daha yüksek mekanik yüklerin kontrol edildiği uygulamalara uygundur.

Teknik Özellikler

• Model: MG996R
• Ürün Tipi: Yüksek Tork Servo Motor
• Hareket Açısı: 180° Versiyon
• Kontrol Tipi: PWM Servo Kontrol Sinyali
• Dişli Tipi: Metal Dişli
• Çalışma Gerilimi: 4.8V - 6.6V DC
• Stall Torku @ 4.8V: 9.4 kg·cm
• Stall Torku @ 6.0V: 11 kg·cm
• Çalışma Hızı @ 4.8V: Yaklaşık 0.19 sn / 60°
• Çalışma Hızı @ 6.0V: Yaklaşık 0.15 sn / 60°
• Boşta Akım Tüketimi: Yaklaşık 10mA
• Yüksüz Çalışma Akımı: Yaklaşık 170mA
• Stall Akımı: Yaklaşık 1.4A
• Dead Band: Yaklaşık 1µs
• Çalışma Sıcaklığı: 0°C - 55°C
• Ağırlık: Yaklaşık 55g
• Gövde Ölçüsü: Yaklaşık 40.7 × 19.7 × 42.9mm
• Kablo Uzunluğu: Yaklaşık 32cm
• Konnektör Tipi: JR / Universal S Tipi Servo Konnektörü

Not: MG996R adıyla farklı üretici ve uyumlu üretimler bulunabildiğinden tork, hız, akım tüketimi, kablo rengi ve mekanik ölçüler ürüne göre küçük farklılıklar gösterebilir. Buradaki temel değerler orijinal TowerPro MG996R teknik verileri esas alınarak verilmiştir.

MG996R 180° Servo Motor Yapısı ve Kullanımı

180 Derece Konum Kontrolü

Bu MG996R modeli sürekli dönen 360° servo yerine belirli bir açı aralığında konum kontrolü yapmak amacıyla kullanılan 180° servo versiyonudur.

Kontrolcü tarafından gönderilen servo PWM sinyaline göre motor mili hedeflenen konuma hareket eder ve dahili geri besleme sistemi sayesinde bu konumu korumaya çalışır.

Bu özellik robot kolu, direksiyon mekanizması, kamera yönlendirme sistemi ve hareketli mekanik parçaların konumlandırılmasında kullanışlıdır.

Metal Dişli Mekanizması

MG996R'nin dişli sistemi metal yapıdadır. Metal dişliler özellikle yüksek tork uygulamalarında plastik dişlilere göre daha yüksek mekanik dayanım sağlayabilir.

Bu nedenle küçük mikro servolardan daha yüksek kuvvet gerektiren robotik ve mekanik hareket uygulamalarında tercih edilebilir.

Tork Değerleri

Servo motorun stall torku besleme gerilimine bağlı olarak değişir:

• 4.8V beslemede: Yaklaşık 9.4 kg·cm
• 6.0V beslemede: Yaklaşık 11 kg·cm

kg·cm değeri servo milinin oluşturabildiği dönme momentini ifade eder.

Örneğin teorik olarak 11 kg·cm tork, 1cm kol uzunluğunda yaklaşık 11kgf veya 10cm kol uzunluğunda yaklaşık 1.1kgf kuvvete karşılık gelir.

Stall tork değeri sürekli çalışma torku değildir. Servo uzun süre stall durumunda tutulmamalıdır. Bu durumda motor akımı ve sıcaklığı önemli ölçüde artabilir.

Çalışma Hızı

MG996R'nin hareket hızı kullanılan besleme gerilimine göre değişir.

• 4.8V: Yaklaşık 0.19 saniye / 60°
• 6.0V: Yaklaşık 0.15 saniye / 60°

Besleme gerilimi yükseldiğinde servo motorun tork ve hareket hızı da artar. Ancak izin verilen maksimum çalışma gerilimi aşılmamalıdır.

Çalışma Gerilimi

MG996R servo motor için çalışma gerilimi:

4.8V - 6.6V DC

aralığındadır.

5V veya 6V sınıfı güçlü bir harici besleme kaynağı birçok mikrodenetleyici uygulamasında uygun seçimdir.

Akım Gereksinimi

Servo motorların akım ihtiyacı yük durumuna göre önemli ölçüde değişir. Motor boşta dönerken nispeten düşük akım çekerken mekanik yük arttıkça akım tüketimi de yükselir.

MG996R için yaklaşık:

• Boşta bekleme akımı: 10mA
• Yüksüz hareket akımı: 170mA
• Stall akımı: 1400mA

seviyeleri belirtilmektedir.

Besleme kaynağı seçilirken servonun yalnızca yüksüz akımı değil, yüksek mekanik yük altında çekebileceği akım dikkate alınmalıdır.

Arduino ile Besleme Konusunda Dikkat

MG996R yüksek torklu bir servo olduğu için doğrudan Arduino kartının 5V çıkışından beslenmesi önerilmez. Stall akımı yaklaşık 1.4A seviyesine ulaşabildiği için geliştirme kartının regülatörü veya USB beslemesi yetersiz kalabilir.

Daha doğru bağlantıda servo motor uygun akım kapasitesine sahip harici 5V - 6V güç kaynağından beslenir.

Servo harici kaynaktan beslense bile kontrol sinyalinin doğru referansla çalışabilmesi için mikrodenetleyici GND hattı ile servo beslemesinin GND hattı genellikle ortaklanmalıdır.

Servo Motor Bağlantıları

MG996R standart olarak üç bağlantı hattına sahiptir:

• VCC: Servo motorun pozitif güç beslemesi
• GND: Güç kaynağı toprak bağlantısı
• Signal: Mikrodenetleyiciden gelen PWM kontrol sinyali

Kablo renkleri üretici veya ürün varyantına göre değişebileceğinden yalnızca kablo rengine güvenmek yerine ürün bağlantıları kontrol edilmelidir.

PWM ile Servo Kontrolü

MG996R, standart RC servo kontrol sinyali kullanılarak kontrol edilir. Mikrodenetleyici tarafından gönderilen periyodik kontrol darbelerinin genişliği servo milinin hedef konumunu belirler.

Arduino, ESP32, STM32, Raspberry Pi ile birlikte kullanılan PWM sürücü kartları ve çeşitli robot kontrol kartları üzerinden servo pozisyonu kontrol edilebilir.

Gerçek minimum ve maksimum kontrol darbe genişliği servo varyantına göre değişebileceğinden mekanik sınırlar zorlanmadan kalibrasyon yapılması önerilir.

Servo Açısını Kalibre Etme

Servo motor mekanik sisteme monte edilmeden önce orta konuma getirilerek servo kolunun doğru açıyla takılması faydalıdır.

Özellikle robot kolu veya direksiyon mekanizması gibi fiziksel hareket sınırları bulunan sistemlerde yazılımdaki minimum ve maksimum açı değerleri kontrollü şekilde belirlenmelidir.

Servo fiziksel hareket sınırına zorlanırsa motor sürekli yüksek akım çekebilir ve dişli mekanizması üzerinde gereksiz yük oluşabilir.

Robot Kol Uygulamaları

MG996R yüksek tork kapasitesi sayesinde robot kolu projelerinde eklem hareketleri, tutucu mekanizmaları ve çeşitli hareketli parçaların konumlandırılmasında kullanılabilir.

Ancak servo tarafından taşınabilecek gerçek yük yalnızca stall torkuna bağlı değildir. Servo kolunun uzunluğu, mekanizmanın ağırlığı, hareket hızı ve güvenlik katsayısı da hesaba katılmalıdır.

Servo Kol Uzunluğunun Torka Etkisi

Servo milinden uzaklık arttıkça aynı tork ile uygulanabilecek kuvvet azalır.

Yaklaşık ilişki:

Tork = Kuvvet × Kol Uzunluğu

Bu nedenle servo kolunun mümkün olduğunca uygulamaya uygun uzunlukta seçilmesi gerekir. Çok uzun servo kolları motor üzerindeki mekanik yükü önemli ölçüde artırabilir.

Harici Servo Sürücü ile Kullanım

Birden fazla MG996R servo aynı projede kullanılacaksa mikrodenetleyicinin PWM kaynaklarını azaltmak amacıyla PCA9685 gibi çok kanallı servo kontrol kartları kullanılabilir.

Ancak servo sürücü kartının yalnızca kontrol sinyalini oluşturduğu, servo motorların yüksek akım ihtiyacı için yine uygun harici güç kaynağı gerektiği unutulmamalıdır.

Besleme Filtreleme

Servo motorlar hareket ederken besleme hattında ani akım değişimleri oluşturabilir. Bu durum mikrodenetleyicinin resetlenmesine veya sensör ölçümlerinde gürültü oluşmasına neden olabilir.

Uygun akım kapasitesine sahip güç kaynağı kullanılması, güç yollarının yeterli kalınlıkta tutulması ve uygulamaya göre servo besleme hattına filtre / rezervuar kondansatörü eklenmesi sistem kararlılığını artırabilir.

Stall Durumuna Dikkat

Servo hareket etmeye çalıştığı halde mekanik olarak engellendiğinde stall durumuna girer. Bu durumda akım tüketimi maksimum seviyelere yaklaşabilir.

MG996R için stall akımı yaklaşık 1.4A seviyesindedir. Servo uzun süre stall durumunda tutulursa motor, sürücü elektroniği ve dişli mekanizması aşırı ısınabilir veya zarar görebilir.

Devre Tasarımında Dikkat Edilmesi Gerekenler

• Bu ürün 180° konum kontrollü MG996R servo versiyonudur
• Dişli mekanizması metaldir
• Çalışma gerilimi 4.8V - 6.6V arasındadır
• 4.8V beslemede stall torku yaklaşık 9.4 kg·cm'dir
• 6V beslemede stall torku yaklaşık 11 kg·cm'dir
• 4.8V beslemede hız yaklaşık 0.19 sn/60°'dir
• 6V beslemede hız yaklaşık 0.15 sn/60°'dir
• Stall akımı yaklaşık 1.4A seviyesine ulaşabilir
• Servo doğrudan Arduino 5V pininden beslenmemelidir
• Yeterli akım sağlayabilen harici güç kaynağı tercih edilmelidir
• Harici besleme kullanıldığında kontrol sistemiyle uygun GND referansı oluşturulmalıdır
• Servo uzun süre mekanik olarak stall durumunda bırakılmamalıdır
• Fiziksel hareket sınırları yazılımla zorlanmamalıdır

Kullanım Alanları

• Robot kolu projeleri
• Robotik eklem mekanizmaları
• RC araç direksiyon sistemleri
• RC uçak ve helikopter uygulamaları
• Kamera pan-tilt sistemleri
• Robot tutucu mekanizmaları
• Kapak ve valf kontrol sistemleri
• Mekanik pozisyonlandırma sistemleri
• Arduino robotik projeleri
• ESP32 ve STM32 projeleri
• Otomasyon ve prototipleme uygulamaları
• Elektronik ve robotik eğitim projeleri

Paket İçeriği

• 1 Adet MG996R 180° Metal Dişli Yüksek Tork Servo Motor