特徴
DYNAMIXEL XM540-W150は、XM540-W150は、165gの軽量コンパクトボディに最大8.9 N.mの高トルクを実現したDYNAMIXELスマートサーボです。フルメタルギアとコアレスモーターを採用し、高い耐久性と滑らかな動作を両立しています。6つの制御モードと豊富なフィードバック機能により、多様なロボットアプリケーションに対応します。
- 高トルク・高精度な制御
ギア比152.3:1のフルメタルギアと4096パルス/回転の非接触式アブソリュートエンコーダにより、最大8.9 N.m（14.8 V時）の高トルクと高精度な位置制御を実現します。
- 6つの多彩な動作モード
電流制御・速度制御・位置制御・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モードをサポートし、用途に応じた柔軟な運用が可能です。
- RS-485 / TTL マルチドロップ通信
RS-485およびTTLのマルチドロップバスに対応し、9,600 bpsから4.5 Mbpsまでの広いボーレートレンジで最大253台のデイジーチェーン接続をサポートします。
- 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・軌道・温度・入力電圧など多様なフィードバックを取得でき、システムの状態監視や高度な制御に活用できます。
- 堅牢なメタルボディ構造
フロントおよびミドルケースにメタル、バックケースにエンジニアリングプラスチックを採用した堅牢な設計で、厳しい使用環境にも耐える高い耐久性を備えています。
内容物一覧
| お届け内容 | 数量 |
|---|---|
| XM540-W150 | 1個 |
| HN13-N101 | 1個 |
| テフロンワッシャー（ホーン組立用） | 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 |
| 3P シンクケーブル 160mm | 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) | コアレスモーター |
| 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) | 6.9 [N.m] (at 11.1 [V], 4.2 [A], 1.643 [Nm/A]) 7.3 [N.m] (at 12.0 [V], 4.4 [A], 1.659 [Nm/A]) 8.9 [N.m] (at 14.8 [V], 5.5 [A], 1.618 [Nm/A]) |
| 無負荷回転数 (No Load Speed) | 50 [rev/min] (at 11.1 [V]) 53 [rev/min] (at 12.0 [V]) 66 [rev/min] (at 14.8) |
| 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、1ストップ、パリティなし）。RS-485：非同期シリアル通信（8bit、1ストップ、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、軌道、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）
XM540-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
XM540-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
- 動作中の接触・巻き込みに注意
動作中は指・腕・足などの身体部位をサーボ周辺に近づけないでください。また、動作中に刃物や鋭利な物を差し込まないでください。
- 異常を検知したら直ちに電源を切る
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遮断してください。そのまま使用を継続すると、火災や重大な事故につながる恐れがあります。
- 電源供給中のケーブル抜き差し禁止
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。製品の故障や破損の原因となります。
- 入力電圧の範囲を厳守する
入力電圧は10.0〜14.8 V（推奨：12.0 V）の範囲内でご使用ください。規定範囲外の電圧を供給すると、製品の損傷や誤動作の原因となります。
- 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たりしないでください。内部破損や動作不良の原因となります。
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。
