特徴
DYNAMIXEL XH540-W150は、165gの軽量コンパクトボディに最大8.5 N.mの高トルクを実現したスマートアクチュエータです。Maxon製コアレスモーターとフルメタルギアを採用し、高精度・高耐久な動作を提供します。RS-485/TTL両対応のマルチドロップバス通信により、柔軟なシステム構築が可能です。
- 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することで、優れた応答性と効率的な駆動を実現しています。フルメタルギア（ギア比152.3:1）との組み合わせにより、最大8.5 N.m（14.8V時）の高トルク出力を発揮します。
- 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12Bit・360°対応の非接触式アブソリュートエンコーダを搭載し、4096パルス/回転の高分解能を実現しています。電源再投入後も絶対位置を即座に把握できます。
- 6つの多彩な動作モード
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制御の6モードに対応しています。用途に応じた柔軟な制御が可能です。
- RS-485 / TTL マルチドロップバス対応
RS-485およびTTLの両通信インターフェースに対応し、9,600 bpsから最大4.5 Mbpsの広帯域ボーレートをサポートします。最大253台（ID: 0〜252）のデイジーチェーン接続が可能です。
- 豊富なフィードバック情報
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データをリアルタイムで取得できます。ARM Cortex-M3（72MHz、32bit）マイコンによるPID制御で高精度な動作を実現します。
内容物一覧
| お届け内容 | 数量 |
|---|---|
| XH540-W150 本体 | 1個 |
| HN13-N101（ホーン） | 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個 |
| 六角穴付きボルト WB M2.5×4 | 10個 |
| 六角穴付きボルト WB M3×8 | 1個 |
| 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) | コアレスモーター (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) | 6.6 [N.m] (at 11.1 [V], 4.5 [A], 1.467 [Nm/A]) 7.1 [N.m] (at 12.0 [V], 4.9 [A], 1.449 [Nm/A]) 8.5 [N.m] (at 14.8 [V], 5.9 [A], 1.441 [Nm/A]) |
| 無負荷回転数 (No Load Speed) | 66 [rev/min] (at 11.1 [V]) 70 [rev/min] (at 12.0 [V]) 86 [rev/min] (at 14.8 [V]) |
| 動作環境温度 (Operating Temperature) | -5 〜 +80 [°C] |
| 入力電圧 (Input Voltage) | 10.0 〜 14.8 [V] (推奨: 12.0 [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 / TTL マルチドロップバス / TTL 半二重非同期シリアル通信 (8bit, 1stop, パリティなし) / 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) | オールメタルギア |
| 待機電流 (Standby Current) | 40 [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-W150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-W150はTTL（3ピン）とRS485（4ピン）の2種類の通信方式に対応しています。ご購入のモデル末尾が「-T」の場合はTTL、「-R」の場合はRS485です。
■ TTL（3ピン）モデル（-T）
| ピン番号 | ピン名（信号） | 備考 |
|---|---|---|
| 1 | GND | グランド線 |
| 2 | VDD | 電源電圧（10.0 ~ 14.8 [V] ( Recommended : 12.0 [V] )） |
| 3 | DATA | TTL 信号線（半二重非同期シリアル） |
■ RS485（4ピン）モデル（-R）
| ピン番号 | ピン名（信号） | 備考 |
|---|---|---|
| 1 | GND | グランド線 |
| 2 | VDD | 電源電圧（10.0 ~ 14.8 [V] ( Recommended : 12.0 [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との接続には変換ケーブルをご使用ください。
- ・ TTL（-T）ハウジング: JST EHR-03 / 基板側: JST B3B-EH-A
- ・ RS485（-R）ハウジング: JST EHR-04 / 基板側: JST B4B-EH-A
- ・ 推奨ワイヤゲージ: 21 AWG
ご使用上の注意
- 動作中の身体接触を避ける
動作中は指・腕・足などの身体をアクチュエータや可動部に近づけないでください。また、異臭・異音・煙が発生した場合は直ちに使用を中止し、電源を切断してください。
- 入力電圧・動作温度の厳守
入力電圧は必ず規定範囲内（10.0〜14.8V、推奨12.0V）に保ち、動作温度範囲（-5〜+80℃）を超える環境での使用は避けてください。規定外の条件での使用は製品損傷や故障の原因になります。
- 電源供給中のケーブル抜き差し禁止
電源が入った状態でDYNAMIXELのケーブルを接続・切断しないでください。電源を切断した状態でのみケーブルの着脱を行ってください。
- 分解・改造・強い衝撃を与えない
製品を分解・改造したり、落下させたり、強い衝撃を与えないでください。製品の破損や誤動作の原因になります。
- 電源供給には推奨機器を使用する
電源供給にはROBOTIS製コントローラまたはSMPS2DYNAMIXELアダプターの使用を推奨します。接続時は極性を必ず確認してから配線・ケーブルを取り付けてください。
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、TTL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。
