ELABORAÇÃO DE BANCADA DE TESTES PARA ENSAIOS DOS SERVOMOTORES

Resumo

O servomotor é um dispositivo eletromecânico que apresenta movimentos proporcionais de acordo com o comando aplicado. Ele é utilizado no projeto de Aerodesign para determinar a direção da aeronave durante um percurso de voo, sendo enviado um sinal para o servomotor através de um rádio-controle que opera na frequência de 2.4Ghz. Este dispositivo é alimentado por uma bateria que fornece uma tensão de 4,8V ou 6V para o servo, o que garante maior durabilidade do componente eletromecânico e melhor funcionalidade. Para a escolha dos servomotores para atuarem na aeronave, a equipe Kamikase desenvolveu uma bancada de testes, a fim de validar todas as especificações fornecidas pelo fabricante por cada modelo composto no projeto, como: consumo de energia dos servos nos ensaios realizados, a força exercida e assim selecionar o servo mais adequado para a aeronave, de acordo com os estudos realizados nas áreas de atuação do projeto. A bancada de testes foi desenvolvida na plataforma Arduino por ser uma plataforma open-source de prototipagem eletrônica com hardware e software flexíveis e fáceis de usar. A placa possui um microcontrolador de modelo Atmel que permite ser programada com uma IDE (ambiente de desenvolvimento) do próprio Arduino para que o circuito se comporte da maneira desejada, e possui pinos digitais e analógicos de entrada e saída para coletar informações do meio externo. O Arduino permite fazer a conexão serial (via USB) sendo o caminho para a conexão com o computador e opção para a alimentação da placa. Para a bancada de testes foram utilizados: um sensor de corrente para verificar a corrente drenada pelo servo, um sensor de tensão para monitorar o comportamento da bateria durante os ensaios dos servomotores e um LCD (liquid crystal display) para visualizar os valores lidos de corrente e tensão de uma forma mais intuitiva. Para a leitura de força dos servos, de acordo com o comando exercido pelo rádio-controle, foi utilizado um dinamômetro digital. Com a elaboração da bancada foi possível coletar informações importantes para a seleção de qual o melhor servo a ser utilizado na aeronave, como: a) o consumo do servo: e assim dimensionar a bateria corretamente, levando em consideração a missão de voo e uma margem de segurança e sem agregar muito peso à estrutura da aeronave; b) a relação de comando gerado pelo rádio e a força exercida pelo servo: mostrando o comportamento do servo em relação ao comando aplicado, brusco para condições ruins de voo e comando leve para condições favoráveis em que o piloto se encontra durante um percurso; c) validação das especificações do fabricante: a bancada permitiu a validação das informações que os próprios fabricantes fornecem, o que é importante, pois no decorrer da utilização do servo, ele vai sofrendo danos que prejudicam o seu desempenho.