MG90S und DS3218 unterscheiden sich nicht nur durch die Zahl auf dem Datenblatt. Der MG90S wiegt rund 13 Gramm; ein typischer DS3218 etwa 60 Gramm und kann beim Blockieren mehr als zwei Ampere ziehen. Ob ein Servo passt, entscheidet daher die Kombination aus Last, Hebelarm, Geschwindigkeit, Stromversorgung und mechanischem Anschlag.
MG90S-Daten stammen vom Hersteller TowerPro. DS3218 wird von verschiedenen Anbietern in 180°- und 270°-Varianten verkauft; die Tabelle nutzt ausdrücklich ein veröffentlichtes Datenblatt einer 4,8–6,8-V-Version und darf nicht auf jedes Angebot übertragen werden.
Abmessungen und Daten ohne Marketingkürzel
TowerPro nennt für MG90S 13,4 g, 22,8 × 12,2 × 28,5 mm, 1,8 kg·cm Blockiermoment bei 4,8 V und 2,2 kg·cm bei höherer Spannung sowie 0,10 s pro 60° bei 4,8 V. Das ist ausreichend für Augen, Ohren, leichte Sensorhalter oder kleine Klappen – sofern der Hebel kurz bleibt.
Das betrachtete DS3218-Datenblatt nennt 60 g, 40 × 20 × 40,5 mm, 18 kg·cm bei 5 V und 21,5 kg·cm bei 6,8 V. Der Blockierstrom liegt dort bei 1,8 beziehungsweise 2,2 A. Blockiermoment ist kein gewünschter Dauerzustand: Wenn der Servo dort arbeitet, wird er warm, verbraucht viel Strom und belastet Getriebe sowie Halter.
| Merkmal | MG90S (TowerPro) | DS3218-Beispielvariante |
|---|---|---|
| Baugröße | 22,8 × 12,2 × 28,5 mm | 40 × 20 × 40,5 mm |
| Gewicht | 13,4 g | 60 g |
| Blockiermoment | 1,8 kg·cm @ 4,8 V | 18 kg·cm @ 5 V |
| Geschwindigkeit | 0,10 s/60° @ 4,8 V | 0,16 s/60° @ 5 V |
| Blockierstrom | Herstellerseite nennt keinen Wert | 1,8 A @ 5 V |
| Typischer Einsatz | Augen, Ohren, kleine Klappe | Hals, schwerer Kopf, belastetes Gelenk |
Drehmoment mit einem realen Beispiel berechnen
Ein 300-Gramm-Roboterkopf sitzt mit seinem Schwerpunkt 5 cm von der Drehachse entfernt. Die statische Last beträgt 0,3 kg × 5 cm = 1,5 kg·cm. Damit liegt MG90S bereits nahe an seinem Blockiermoment. Beschleunigung, Kabelzug, Reibung und ein Stoß sind noch nicht enthalten.
Mit einem Sicherheitsfaktor von 2,5 werden mindestens 3,75 kg·cm Zielmoment benötigt. Ein kleinerer Hebelarm oder Gegengewicht kann die Mechanik verbessern; nur einen immer stärkeren Servo einzubauen erhöht dagegen Gewicht, Geräusch und Stromspitzen. Für den Kopf ist ein korrekt dimensionierter Standardservo oder eine entlastete Lagerkonstruktion sinnvoller als ein überforderter MG90S.
| Schritt | Rechnung | Ergebnis |
|---|---|---|
| Statische Last | 0,3 kg × 5 cm | 1,5 kg·cm |
| Sicherheitsreserve | 1,5 × 2,5 | 3,75 kg·cm |
| Entscheidung | 3,75 > MG90S-Dauerreserve | Größerer Servo oder Mechanik ändern |
Servo auswählen und sicher in Betrieb nehmen
- Masse und Schwerpunkt wiegen
Nicht nur das Bauteilgewicht schätzen; Halter, Schrauben und Kabel einrechnen.
- Hebelarm messen
Abstand zwischen Servoachse und Schwerpunkt in Zentimetern bestimmen.
- Reserve einplanen
Für langsam bewegte Prototypen mindestens Faktor 2, für Stöße oder hohe Beschleunigung mehr.
- Quelle des Datenblatts prüfen
Bei DS3218 Winkel, Spannung, Getriebe und Stromdaten des konkreten Verkäufers kontrollieren.
- Ohne Last kalibrieren
Mittelstellung, minimale und maximale Pulsbreite testen. Nie sofort 0–180° erzwingen.
- Mechanischen Anschlag setzen
Softwaregrenze und physische Konstruktion so wählen, dass Kabel und Gehäuse nicht gequetscht werden.
Stärken
- MG90S ist leicht und ideal für kleine Gesichtselemente.
- DS3218 bietet große Reserven für Kopf oder Hals.
- PCA9685 trennt stabile PWM-Erzeugung von Linux-Last.
Grenzen und Nachteile
- DS3218-Angebote unterscheiden sich bei Winkel und tatsächlichen Daten.
- Blockiermoment wird im Alltag oft fälschlich als Dauerleistung verstanden.
- Stärkere Servos erhöhen Strombedarf, Gewicht, Geräusch und Verletzungsrisiko.
Servo-PWM und Bewegung am Raspberry Pi sichtbar erklärt
Das Praxisvideo zeigt PWM und Servobewegung. Für belastete oder mehrere Servos gilt weiterhin die getrennte Versorgung mit gemeinsamer Masse, wie im Artikel beschrieben.
FAQ zu MG90S, DS3218 und Raspberry Pi
Kann ich einen MG90S direkt am 5-V-Pin testen?
Im Leerlauf mag das kurzfristig funktionieren. Sobald Last oder mehrere Servos hinzukommen, sind Spannungseinbrüche möglich. Eine getrennte Versorgung ist die robuste Lösung.
Muss die Masse wirklich verbunden werden?
Ja. Das PWM-Signal benötigt einen gemeinsamen Bezug. Servo-Netzteil-GND, Treiber-GND und Controller-GND werden verbunden; die positiven Versorgungen bleiben entsprechend der Architektur getrennt.
Ist Metallgetriebe immer besser?
Es hält höhere Lasten aus, kann aber mehr Spiel und Geräusch haben. Kunststoffgetriebe kann für sehr leichte, leise Bewegungen sinnvoll sein.
Welcher Servo für Sonic?
Für Ohren oder Augen reicht wahrscheinlich ein Microservo. Für einen schweren Kopf entscheidet die echte Schwerpunktmessung; dort ist ein Standardservo mit Lagerung und Reserve realistischer.