特徴
DYNAMIXEL XH540-V150は、165gの軽量コンパクトボディに、Maxon製コアレスモーターとフルメタルギアを搭載した高性能スマートアクチュエータです。24V駆動で最大6.4 N.mのストールトルクと60 rev/minの無負荷速度を実現し、精密なPID制御と12ビット絶対値エンコーダによる高分解能フィードバックを提供します。RS-485通信に対応し、電流・速度・位置など6種類の制御モードを用途に応じて切り替えることができます。
- Maxon製コアレスモーター搭載
高品質なMaxon製コアレスモーターを採用し、優れた応答性と効率的なエネルギー変換を実現します。フルメタルギア（ギア比152.3:1）との組み合わせにより、6.4 N.m（24V, 2.4A時）の高トルク出力を発揮します。
- 12ビット非接触式アブソリュートエンコーダ
ams社製AS5045を採用した非接触式アブソリュートエンコーダにより、4096パルス/回転の高分解能かつ360°の絶対位置検出を実現します。電源投入直後から正確な位置情報を取得できます。
- 6種類の制御モード
電流制御・速度制御・位置制御（0〜360°）・拡張位置制御（マルチターン）・電流ベース位置制御・PWM制御（電圧制御）の6モードに対応し、幅広いアプリケーションに柔軟に対応します。
- RS-485マルチドロップ通信
RS-485非同期シリアル通信（8bit、1stop、パリティなし）により、9,600 bps〜4.5 Mbpsの幅広いボーレートに対応します。最大253台（ID: 0〜252）のデバイスをデイジーチェーン接続して一括制御できます。
- 豊富なリアルタイムフィードバック
位置・速度・電流・リアルタイムティック・トラジェクトリ・温度・入力電圧など多彩なフィードバック情報を取得可能です。ARM Cortex-M3（72MHz、32bit）のMCUがPID制御アルゴリズムを高速処理します。
内容物一覧
| お届け内容 | 数量 |
|---|---|
| XH540-V150 | 1個 |
| HN13-N101 | 1個 |
| テフロンワッシャー（ホーン組み付け用） | 1個 |
| ロボットケーブル X4P 180mm | 1本 |
| ロボットケーブル X4P（コンバーチブル）180mm | 1本 |
| 六角穴付きボルト WB M2.5×5 | 16本 |
| 六角穴付きボルト WB M2.5×4 | 10本 |
| 六角穴付きボルト WB M3×8 | 1本 |
| スペーサーリング | 8個 |
※各種フレームやオプションアクセサリは必要に応じて別途お買い求めください。
詳細ハードウェア仕様（Specifications）
※ROBOTIS公式ドキュメント（docs.robotis.com）の仕様情報に基づいています。
| 制御コア (MCU) | ARM Cortex-M3 (72 MHz, 32bit) |
| 位置センサ (Position Sensor) | 非接触式アブソリュートエンコーダ (12bit, 360°) メーカー：ams (www.ams.com)、型番：AS5045 |
| モーター種類 (Motor) | コアレス (Maxon) |
| 通信速度 (Baud Rate) | 9,600 [bps] 〜 4.5 [Mbps] |
| 制御アルゴリズム (Control Algorithm) | PID制御 |
| 分解能 (Resolution) | 4,096 [pulse/rev]、バックラッシュ：15 [arcmin] (0.25°) |
| 動作モード (Operating Modes) | 電流制御モード / 速度制御モード / 位置制御モード (0〜360°) / 拡張位置制御モード（マルチターン）/ 電流ベース位置制御モード / PWM制御モード（電圧制御モード） |
| 重量 (Weight) | 165 [g] |
| 外形寸法 (Dimensions) | 33.5 x 58.5 x 44 [mm] |
| 減速比 (Gear Ratio) | 152.3 : 1 |
| ストールトルク (Stall Torque) | 6.4 [N.m] (at 24 [V], 2.4 [A], 2.667 [Nm/A]) |
| 無負荷回転数 (No Load Speed) | 60 [rev/min] (at 24 [V]) |
| 動作環境温度 (Operating Temperature) | -5 〜 +80 [°C] |
| 入力電圧 (Input Voltage) | 24.0 [V] (推奨：24.0 [V]) |
| コマンド信号 (Command Signal) | デジタルパケット |
| 物理接続 (Physical Connection) | RS-485 マルチドロップバス / RS-485 非同期シリアル通信 (8bit, 1stop, パリティなし) |
| ID設定範囲 (ID) | 253 ID (0 〜 252) |
| フィードバック情報 (Feedback) | 位置、速度、電流、リアルタイムティック、トラジェクトリ、温度、入力電圧、など |
| ケース材質 (Case Material) | メタル（フロント・ミドル）、エンジニアリングプラスチック（バック） |
| ギヤ材質 (Gear Material) | フルメタルギア |
| 待機電流 (Standby Current) | 36 [mA] |
| ラジアル荷重 (Radial Load) | 40 [N] (10 [mm] away from the horn) |
| アキシャル荷重 (Axial Load) | 20 [N] |
主要な動作モード（Operating Mode）
XH540-V150は、用途に合わせてコントロールテーブル内の「Operating Mode(11)」を切り替えることで、以下の多彩な制御に対応します。
| 動作モード | 概要 |
|---|---|
| 位置制御モード Position Control Mode |
通常の関節動作に適した、0〜360°の単回転範囲内での高精度位置決め制御（デフォルト）。 |
| 拡張位置制御モード Extended Position Control Mode |
±256回転（512ターン）までのマルチターン位置制御。減速ギヤ付き外部機構や巻取り機構に最適。 |
| 電流ベース位置制御モード Current-based Position Control Mode |
位置を正確に制御しつつ、同時に加えられる最大トルク（電流制限）も制御する高度なモード。ロボットハンド等の把持部に。 |
| 速度制御モード / PWM制御モード Velocity / PWM Control Mode |
ホイール駆動に適したエンドレスの速度指定回転、または印加電圧（PWMデューティ）の直接操作。 |
| 電流制御モード Current Control Mode |
速度・位置フィードバックなしで電流（トルク）のみを直接指定。グリッパー等の力制御に。 |
※ プロファイルの生成と制御について
位置制御および拡張位置制御モードでは、目標値までの急激な加減速による衝撃を緩和するため、内部で台形・三角形等の独自の「移動プロファイル」を自動生成させることが可能です。これによりロボットへの物理的負荷と振動を大幅に低減できます。
通信方式とコネクタピンアサイン
XH540-V150は「RS485 マルチドロップバス（4ピン）」を採用しています。同一バス上に最大253個のデバイスをデイジーチェーン接続可能です。
| ピン番号 | ピン名（信号） | 備考 |
|---|---|---|
| 1 | GND | グランド線 |
| 2 | VDD | 電源電圧（24.0 [V] ( Recommended : 24.0 [V] )） |
| 3 | DATA＋ | RS485 差動通信用（＋側） |
| 4 | DATA－ | RS485 差動通信用（－側） |
※ コネクタ・配線仕様
本製品はXシリーズ共通のJSTコネクタ（4ピン）を採用しています。旧来のMOLEXコネクタを使用するコントローラ（OpenCM、USB2Dynamixelなど）との接続には変換ケーブルをご使用ください。
- ・ ハウジング: JST EHR-04
- ・ 基板側ヘッダー: JST B4B-EH-A
- ・ 推奨ワイヤゲージ: 21 AWG
ご使用上の注意
- 電源投入時の接続操作の禁止
電源供給中にDYNAMIXELのケーブルを接続・切断しないでください。電源の供給にはROBOTIS製コントローラーまたはSMPS2DYNAMIXELアダプターの使用を推奨します。
- 動作中の接触禁止
動作中は指・腕・足などの身体部位を製品に近づけないでください。異臭・異音・煙が発生した場合は直ちに動作を停止し、電源を切断してください。
- 規定の動作環境を遵守
入力電圧24.0V、動作温度-5〜+80°Cなど、製品の公式動作環境仕様を必ず守って使用してください。規定外の環境での使用は製品の損傷や故障の原因となります。
- 分解・改造・強い衝撃の禁止
製品を分解・改造しないでください。また、落下させたり強い衝撃を与えたりしないでください。
- ストールトルクと実使用トルクの違い
定格ストールトルク（6.4 N.m）は瞬間最大トルクであり、連続出力トルクや実際の動作トルクとは異なります。実使用時のパフォーマンスはパフォーマンスグラフ（N-Tカーブ）の値を参考にしてください。
適合コントローラ・インターフェース
コントローラ：OpenRB-150, OpenCR など（※RS485通信回路を備えたもの）
インターフェース：U2D2（PC直接制御用シリアルコンバータ）
工場出荷時設定（初期設定）
ID：1
通信速度（Baud Rate）：57,600 bps
プロトコル：Protocol 2.0
※ ID・通信速度および動作パラメーターなどの各種設定は、専用の管理ソフト「DYNAMIXEL Wizard 2.0」等で自由に変更・保存可能です。
