特徴
DYNAMIXEL XH540-W270は、165gの軽量コンパクトボディに最大11.7 N.mの高トルクを実現したスマートアクチュエーター。Maxonコアレスモーターとフルメタルギアを搭載し、PID制御による高精度な位置・速度・電流制御が可能。RS-485/TTLのマルチドロップバス接続に対応し、デイジーチェーン接続による柔軟なシステム構築をサポートします。
- 高トルク×軽量設計
165gの軽量ボディながら、12.0Vで最大9.9 N.m、14.8Vでは11.7 N.mのストールトルクを発揮。Maxonコアレスモーターとギア比272.5:1のフルメタルギアの組み合わせにより、高負荷アプリケーションに対応します。
- 6つの動作モード
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モードを搭載。用途に応じた柔軟な制御が可能です。
- 高精度な非接触式アブソリュートエンコーダー
ams社製AS5045による12bit・360°対応の非接触式アブソリュートエンコーダーを採用し、4096パルス/回転の高分解能を実現。電源オフ後も絶対位置を保持します。
- RS-485 / TTL デュアル通信対応
RS-485およびTTLのマルチドロップバスに対応し、最大4.5 Mbpsの高速通信を実現。最大253台（ID: 0〜252）をデイジーチェーン接続して制御できます。
- 豊富なフィードバック機能
位置・速度・電流・リアルタイムティック・トラジェクトリー・温度・入力電圧など多彩なフィードバック情報をリアルタイムに取得可能。詳細なステータス監視によりシステムの信頼性を高めます。
内容物一覧
| お届け内容 | 数量 |
|---|---|
| XH540-W270 | 1個 |
| HN13-N101 | 1個 |
| テフロンワッシャー（ホーン組み立て用） | 1個 |
| ロボットケーブル X4P 180mm | 1本 |
| ロボットケーブル X4P（変換用）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ー (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) | 272.5 : 1 |
| ストールトルク (Stall Torque) | 9.2 [N.m] (at 11.1 [V], 4.5 [A], 2.044 [Nm/A]) 9.9 [N.m] (at 12.0 [V], 4.9 [A], 2.020 [Nm/A]) 11.7 [N.m] (at 14.8 [V], 5.9 [A], 1.983 [Nm/A]) |
| 無負荷回転数 (No Load Speed) | 36 [rev/min] (at 11.1 [V]) 39 [rev/min] (at 12.0 [V]) 46 [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ハーフデュプレクス非同期シリアル通信（8bit、1ストップビット、パリティなし）、RS-485非同期シリアル通信（8bit、1ストップビット、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、トラジェクトリー、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) | 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-W270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-W270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
- 通電中のケーブル着脱禁止
電源が供給されている状態でDYNAMIXELのケーブルを接続・切断しないでください。回路破損の原因となります。
- 動作中の身体接触禁止
動作中は指・腕・足などの身体をアクチュエーター可動部に近づけないでください。挟まれや怪我の原因となります。
- 入力電圧の範囲厳守
入力電圧は必ず10.0〜14.8V（推奨12.0V）の範囲内でご使用ください。範囲外の電圧を印加すると製品の破損や故障の原因となります。
- 異常発生時の即時電源オフ
異臭・異音・煙などの異常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。そのまま使用すると重大な事故につながる恐れがあります。
- 分解・改造禁止
製品を分解・改造しないでください。また、製品に強い衝撃を与えたり、落下させたりしないようにご注意ください。
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。
