Motor Servo

Motor servo merupakan  sebuah motor  DC  kecil yang diberi sistem gear dan potensio meter sehingga dia dapat menempatkan “horn” servo pada posisi yang dikehendaki. Motor servo ini menggunakan sistem closed control loop sehingga posisi “horn” yang dikehendaki bisa dipertahankan. Motor tersebut harus dapat menangani perubahan yang cepat pada posisi, kecepatan, ketepatan, serta mampu menangani intermitten torque.

Motor servo ialah DC motor dengan tambahan elektronika untuk kontrol Pulse width (PW). Servo mempunyai 3 buah kabel (Vcc, ground, dan PW input), 2 kabel untuk power supply dengan besar tegangan berkisar 5 sampai 7 volt, dan kabel ketiga merupakan kabel pengendali yang dapat langsung dihubungkan ke mikrokontroller. Tidak seperti PWM (Pulsa Width Modulation)  / modulasi lebar pulsa (PWM). Pada DC motor, input sinyal untuk servo tidak digunakan untuk mengatur kecepatan tetapi digunakan untuk mengatur posisi dan putaran servo. Metode PWM merupakan suatu metode untuk mengatur pergerakan motor dengan cara mengatur prosentase lebar pulsa high terhadap periode dari suatu sinyal persegi dalam bentuk tegangan periodik yang diberikan ke motor. Bentuk “Horn” pada servo ada dua jenis, yaitu Horn bentuk “X” dan Horn berbentuk bulat. Gambar motor servo dengan bentuk Horn “X” akan ditunjukkan pada gambar di bawah.

Motor servo biasanya digunakan untuk robot berkaki, berlengan atau sebagai aktuator pada mobile robot. Motor servo terdiri dari sebuah motor DC, beberapa gear, sebuah potensiometer, sebuah output shaft dan sebuah rangkaian kontrol elektronik. Motor servo dikemas dalam berbentuk segi empat dengan sebuah output shatf motor dan konektor dengan 3 kabel yaitu powers, control, dan ground. Gear motor servo ada yang terbuat dari plastik, metal atau titanium. Di dalam motor servo terdapat potensiometer yang digunakan sebagai sensor posisi. Potensiometer tersebut dihubungkan dengan output shatf untuk mengetahui posisi aktual shaft. Ketika motor dc berputar, maka output shaftjuga berputar dan sekaligus memutar potensiometer. Rangakaian kontrol kemudian dapat membaca kondisi potensiometer tersebut untuk mengetahui posisi aktual sahft. Jika posisinya dengan yang diinginkan, maka motor dc akan berhenti. Sudut operasi motor servo (operating angle) bervariasi tergantung jenis motor servo. Ada 2 jenis motor servo yaitu:

a.       Motor Servo Standart

Yaitu motor servo dilengkapi dengan motor DC untuk mengendalikan posisi sebuah robot yang mampu bergerak CW dan CCW dengan sudut operasi tertentu, misal 600, 900, atau 1800. Rotor robot dapat diputar 180 derajat. Servo motor standar sering dipakai pada sistem robotika misalnya untuk membuat “Robot Arm” (robot lengan).

b.      Motor Servo Continuous

Yaitu motor servo yang mampu bergerak CW dan CCW tanpa batasan sudut operasi (berputar secara kontinyu). Sering dipakai untuk mobile robot Rotor robot dapat diputar 360 derajat. (Andrianto, Heri. 2008).

Motor servo biasanya menggunakan tegangan supply 4.8 hingga 7.2 volt.

Alasan penggunaan motor servo untuk bidang robotika adalah pertama, motor servo memiliki putaran yang lambat dan torsi yang kuat (berkat adanya sistim gear).  Hal ini cocok dengan bidang robotika, bandingkan misalnya dengan motor DC biasa yang memiliki putaran cepat namun torsi rendah. Poros motor DC yang dihubungkan langsung dengan roda, tidak Akan kuat untuk menggerakkan mobile robot tersebut, demikian juga dengan motor stepper. Kedua jenis motor ini harus dihubungkan terlebih dahulu dengan sistim gear agar dapat dipergunakan. Namun poros servo dapat dihubungkan langsung dengan roda. Kedua, sistim kontrol untuk motor servo relatif sedikit (dipergunakan hanya 1 jalur data saja). Hal ini tentu berbeda misalnya jika kita menggunakan motor stepper yang memerlukan jalur kontrol lebih dari 1 jalur. Oleh karena itu tantangannya adalah bagaimana mengontrol motor servo yang hanya menggunakan 1 jalur tersebut. Oleh karena hanya digunakan 1 jalur data untuk mengontrol motor servo, maka digunakan teknik PWM.