Maestro - un cerveau pour contrôler vos servos et animatroniques

Le micro Maestro à 24 canaux de Pololu va sacrément relevé le niveau des performances des contrôleurs servo avec des fonctionnalités tels qu'une interface USB native et un langage de scripting intégré. Cette petite carte sera être un périphérique versatile si vous avez besoin d'un controleur servo à haute performance (avec une résolution de 0.25μs avec un contrôle interne de la vitesse et de l'accélération) OU si vous avez besoin d'un contrôleur d'entrée/sortie à usage général (des GPIO, pour interfacer un senseur ou controler une vitesse/ESC via USB). Cette carte est totalement assemblée.
Note: ESC signifie Electronic Speed Controller, ESC est un matériel permettant de contrôler la vitesse d'un moteur.

Maestro 24 canaux disponible chez MCHobby

Un petit coup d'oeil en vidéo
Avant de se lancer dans les détails croustillant du Maestro, jetons un petit coup d'oeil sur la vidéo proposée par Pololu. Une application réalisée à l'aide d'un Maestro à 6 canaux.


Description du Maestro
Outre son côté versatile et GPIO, cette carte est compacte (30.98mm × 21.59mm).
Elle supporte 3 méthodes de contrôles différentes:

1. Via une connexion USB directe vers un ordinateur,
2. Via une connexion série TTL pour les système embarqués
3. Via un script interne pour une application contenue dans la carte (donc sans contrôleur externe).

Les canaux peuvent être configurés comme des sorties servos pour une utilisation avec un controleur radio pour servo (RC pour Radio Control) ou contrôle de vitesse électronique (ESCs), comme sorties digitales, ou comme entrée analogique. Les impulsions servo haute résolution limitent le phénomène de jitter à 200 ns, ce qui fait de ces controleurs servos des périphériques particulièrement bien adaptés aux applications hautes performances tel que la robotique et l'animatronique. Ce maestro dispose d'un contrôle de vitesse + accéleration intégré pour chaque canal... de quoi réaliser des mouvements fluides et homogènes sans avoir besoin d'un ordinateur qui calcule et envoi un flux de donnée contenant les positions et vitesses en permanence.
Le Maestro peut être montées en "série" (daisy-chaine) avec d'autres contrôleurs servo Pololu et controleur moteurs.

Logiciel de contrôle offert par Pololu

Un programme de configuration et de contrôle est disponible gratuitement pour Windows et Linux. Ce logiciel permet de configurer et tester le périphérique via une connexion USB, de créer des séquences de mouvement servo pour animatronique ou des robots marcheurs. Vous pouvez également utiliser ce logiciel pour écrire vos scripts, les tester puis les stocker dans la mémoire du contrôleur servo. Le Micro Maestro dispose de 1 KB de mémoire interne pour les script permettant le stockage de positions de servo qui peuvent être automatiquement "rejoué" sans ordinateur ou microcontroleur connecté.

Etant donné que les canaux du Micro Maestro peuvent également être utilisé comme GPIO (entrée/sortie) ou entrée analogique. Ces canaux permettent de lire facilement des senseurs et de contrôler directement des périphériques depuis un PC (via une connexion USB). Ces canaux peuvent être utilisés avec le système de script pour activer des créations animatronic répondant à des stimuli externes et capturer des événements, la gamme Maestro va bien plus loin que juste bouger des servos.

Maestro 24 canaux disponible chez MCHobby

Fonctionnalités principales

• Trois méthodes de contrôle: USB, série TTL (5V) et script interne
• Sortie d'impulsion avec une résolution 0.25μs (correspond a environ 0.025° pour les servo commun, ce qui est supérieur à ce que peut résoudre un servo)
• Débit d'impulsion configurable de 1 à 333 Hz
• Large gamme d'impulsion de 64 à 4080 μs
• Contrôle de la vitesse et de l'accelération individuellement sur chaque canal.
• Les canaux peuvent optionnellement configurés pour atteindre une position spécifique ou désactivé au démarrage (ou en cas d'erreur)
• Les fonctions alternatives des canaux permettent d'utiliser ceux-ci comme:
  
  • GPIO 5V (entrée/sortie 5 volts)
  • Entrée analogique ou digitale (les canaux de 0 à 11 peuvent être utilisés en entrée analogique; les canaux 12 et plus en entrée digitale)
  • Un des canaux peu être utilisé en sortie PWM avec un fréquence de 2.93 KHz à 12 MHz avec une résolution allant jusqu'à 10 bits.
• Un langage de scripting simple permettant de programmer le contrôleur Maestro afin qu'il réalise des opérations complexes (après la coupure que la connexion USB ou série).
• Un guide utilisateur (Pololu, anglais)
• Une application gratuite de configuration et contrôle pour Windows rendant très facile les opérations suivantes:
  
  • Configurer et tester le controleur
  • Créer, exécuter et sauver des séquences de mouvement servo pour animatronic et robot promeneur.
  • Ecrire, evaluation pas-à-pas, et exécuter ("run") le script stocké dans le servo controleur.
• Deux façons d'écrire des logiciels pour controler le Maestro depuis un PC:
  
  • Le port COM Virtuel permet d'envoyer facilement des commandes séries depuis n'importe quel environnement de développement supportant la communication série.
  • Un Software Development Kit USB Pololu permet d'écrire des application USB native avancées  en  C#, Visual Basic .NET, et Visual C++ (le SDK contient également de nombreux exemples)
• Fonctionnalités TTL série:
  
  • Support des débits de 300 à 200000 bauds en mode débit fixe, support des débit de 300 à 115200 bauds en mode autodetect-baud
  • Support simultané des protocoles Pololu (offrant l'accès aux fonctionnalités avancées) et Scott Edwards MiniSSC II (protocole plus simple, il n'est pas nécessaire de configurer le module, la détection de protocole se fait automatiquement)
  • Plusieurs modules peuvent être montés en série (daisy-chained, module Pololu servo et controleur moteur) en utilisant une seule ligne de transmision série.
  • Peut fonctionner comme convertisseur USB-vers-Série TTL pour controler des projets depuis un PC
• La carte peut être alimenté depuis le connecteur USB ou une alimentation entre 5 et 16 V. La carte produit une tension 5V régulée (disponible pour les utilisateurs).
• Taille compacte: 3.10 × 2.16 cm et léger (environ 6 g avec connecteurs)
• Le firmware de la carte peut être mis-à-jour

La gamme Maestro
Maestro existe sous différent format. Voici la table de comparaison traduit par MCHobby.

Table de comparaison des Maestro - Source: shop.mchobby.be

Exemple d'application

• Un contrôleur Servo série pour projets Multi-Servo (ex. un bras robotisé, animatronique) basé sur une plateforme BASIC Stamp ou Arduino.
• Controleur Servo PC fonctionnant via USB.
• Controleur Moteur PC en interfacant avec un ESC via USB
• Un controleur d'affichage programmable (et autonome) répondant aux senseurs pour Halloween ou Noel. Réalisation d'un robot hexapod autonome utilisant 3 micro-servos et deux senseurs de distance digital.
• Contrôleur de servo autonome.

Où acheter
MC Hobby propose deux modèles de Maestro

• Maestro - Contrôleur servo USB à 24 canaux
• Maestro - Contrôleur servo USB à 6 canaux

Ainsi que plusieurs modèles de servo-moteur dans la gamme moteur & robotique

• Gamme "moteur et robotique"