Dynamixel PM54-040-S250-R :: Besttechnology

適用 ^[3]

ファームウェア Ver.10以降を搭載した以下のDynamixel PROおよびPシリーズに共通するコントロールテーブルです。

• PH54-200-S500-R^[4]
• PH54-100-S500-R^[5]
• PH42-020-S300-R^[6]
• PM54-060-S250-R^[7]
• PM54-040-S250-R
• PM42-010-S260-R^[8]
• H54-200-S500-R(A)
• H54-100-S500-R(A)
• H42-20-S300-R(A)
• M54-60-S250-R(A)
• M54-40-S250-R(A)
• M42-10-S260-R(A)

アイテム一覧 ^[9]

• データ幅が16bitないし32bitのアイテムはリトルエンディアン(データの下位バイトから順に格納)。
• Accessに(NVM)とあるアイテムは不揮発メモリとなっており、電源を切っても値が保持される。また頻繁な書き換えは想定されていないため、書き換えは必要最低限にとどめること。
• Accessに(NVM)とあるアイテムとIndirect Addressを変更する場合は、Torque Enalbeが0でなくてはならない。
• (reserve)はシステムで予約され、読み出した値に有効性はない。また、書き込みを行ってはならない。
• Default Valueは出荷時ないしファクトリーリセットを行った際の値。又、ファームウェアのバージョンによって値が変更される場合がある。

各アイテム詳細 ^[10]

Model Number/Model Information ^[11]

モデル固有の値を保持します。異なる種類のDynamixelを混在して使用する際の個体識別などに使用できます。

Version of Firmware ^[12]

内蔵されるCPUに書き込まれたプログラムのバージョンです。ファームウェアの更新を行った際に合わせて自動的に変更されます。

ID ^[13]

各Dynamixelを特定するための固有の値で0~252の範囲の数値で設定します。同一ネットワーク内に存在するDynamixelには各々異なるIDが要求されます。

Baudrate ^[14]

通信する際のボーレートです。ホストとDynamixelのボーレートは一致させなくてはなりません。

Return Delay Time ^[15]

インストラクションパケットが送られた後、ステータスパケットを返すまでの待ち時間を設定します。
ホストにおける半二重のバス制御のタイミングに合わせて調整しますが、弊社のPC用USBシリアルI/Fを使用する限りでは0を設定しても問題ありません。

Delay Time [us] = Value * 2 [us]

Drive Mode ^[16]

デフォルト回転方向、プロファイル構成を設定します。
デフォルト回転方向によりはPosition, Velocity, PWMの各指令によるホーンの回転方向が変化します。
プロファイル構成は位置決め制御時に速度制御を行うか遷移時間制御を行うかを選択します。

Operating Mode ^[17]

動作モードを選択します。Valueに記載が無い値は予約済みのため、指定してはなりません。^ なお、MX-28は電流センサを備えていないため、設定可能なモードが限られます。

Secondary(Shadow) ID ^[18]

DynamixelのSecondary IDを設定します。Secondary IDは、IDと同様に各Dynamixelを識別するために用いられます。なお、Secondary IDに253以上の値が設定されている場合、Secondary IDは機能しません。

Homing Offset ^[19]

この値が真の現在位置に加算されPresent Positionに反映されます。オフセット位置をホスト側では無くDynamixel側に持たせる際に使用します。

Position [deg] = Value * 360 [deg] / Resolution

Moving Threshold ^[20]

Present Velocityの絶対値とこの値を比較した結果がMovingに示されます。

Velocity [rpm] = Value * 0.01 [rpm]

Temperature Limit ^[21]

Present Temperatureがこの値を超えるとHardware Error Statusの該当ビットがONになり、Shutdownで指定された動作に遷移します。

Temperature [degC] = Value * 1 [degC]

Max/Min Voltage Limit ^[22]

Present Input Voltageがこの値の範囲を超えるとHardware Error Statusの該当ビットはONになり、Shutdownで指定された動作に遷移します。

Voltage [V] = Value * 0.1 [V]

PWM Limit ^[23]

Goal PWMの絶対値はこの値以下に制限されます。

Duty [%] = Value * 100 [%] / 2009

Current Limit ^[24]

Goal Currentの絶対値はこの値以下に制限されます。

Current [mA] = Value * 1 [mA]

Acceleration Limit ^[25]

Goal Accelerationはこの値以下に制限されます。

Acceleration [rpm²] = Value * 58000 [rpm²]

Velocity Limit ^[26]

Goal Velocityの絶対値はこの値以下に制限されます。

Velocity [rpm] = Value * 0.01 [rpm]

Max/Min Position Limit ^[27]

Operating ModeにPosition Control Modeが設定されている時にGoal Positionはこの値の範囲内に制限されます。

Position [deg] = Value * 360 [deg] / Resolution

モデル毎のResolutionはこちら。

External Port Mode 1/2/3/4, External Port Data 1/2/3/4 ^[28]

Modeにて3つのExternal Portをデジタル入出力、もしくはアナログ入力に設定します。

Shutdown ^[29]

この設定とHardware Error Statusの論理積が0以外になると、Torque Enableは0になりモータの出力が遮断されシャットダウン状態に遷移します。以後通常のインストラクションパケットにてTorque Enableを1にする事ができません。

なお、シャットダウン状態から復帰するには発生している障害を排除した後、電源の再投入か、REBOOTインストラクションパケットを受信しなくてはなりません。

Torque Enable ^[30]

出力軸をフリーにするか、設定されたOperating Modeに従った制御を開始します。

LED RED/GREEN/BLUE ^[31]

本体に装備された3色のLEDの輝度を設定します。

Status Return Level ^[32]

ステータスパケットを返信するインストラクションパケットを選択します。

Registered Instruction ^[33]

Reg Writeインストラクションパケットを受信すると1、その後Actionインストラクションパケットを受信すると0になります。

Hardware Error Status ^[34]

様々なフィードバックと内部の制御状態を比較した結果を示します。さらに、この値とShutdownの論理積の結果により動作を継続するか否かを決定します。

Velocity I/P Gain, Feedforward 2nd Gain ^[35]

速度制御演算における各種制御ゲインを指定します。
Operating ModeにVelocity Control Modeが設定されている時に有効です。

^[36]

Position D/I/P Gain, Feedforward 1st Gain ^[37]

位置制御演算における各種制御ゲインを指定します。
Operating ModeにPosition Control Mode・Extended Position Control Modeが設定されている時に有効な値です。

^[38]

Bus Watchdog ^[39]

無通信状態を監視する時間を指定します。
Bus Watchdogが1以上でかつTorque Enableが1である場合、ホストコントローラとDynamixel間の通信間隔を監視します。その間隔が指定時間よりも大きい場合にDynamixelは停止し、Bus Watchdogは-1に変更されます。Bus Watchdog Error状態になると、Goal PWM・Goal Current・Goal Velocity・Goal Positionの各アイテムは読み取り専用に変更されます。Bus Wathdogの値を0に変更すると、Bus Watchdog Errorは解除されます。

Goal PWM ^[40]

PWMのデューティー比を指定します。
Operating ModeにPWM Modeが設定されている事はもとより、全てのModeにおける制御演算結果はPWMのデューティ比として算出されるため、必ず制御の最終段においてこの値以下にデューティー比が制限されモータへ印加されます。

Duty [%] = Value * 100 [%] / 2009

Goal Current ^[41]

電流制御の目標値を指定します。
Operating ModeにPosition Control Mode・Extended Position Control Mode・Velocity Control Mode・Current Control Modeが設定されている時に有効な値です。

Current [mA] = Value [mA]

Goal Velocity ^[42]

速度制御の目標値を指定します。
Operating ModeにVelocity Control Modeが設定されている時に有効な値です。

Velocity [rpm] = Value * 0.01 [rpm]

Profile Acceleration ^[43]

Profileの加速度を指定します。
Operating ModeがCurrent Control Modeである時を除くModeに有効です。
加速度は以下の式で決まります。

Acceleration [rpm²] = Value * 1 [rpm²]

詳細はProfile Velocityを参照ください。

Profile Velocity ^[44]

Profileの最大速度を指定します。
Operating ModeがCurrent Control ModeないしVelocity Control Modeである時を除くModeに有効です。なお、Velocity Control Mode時はGoal Velocityが最大速度として採用されます。

Max Velocity [rpm] = Value * 0.01 [rpm]

加速度・最大速度・目標位置の値によって最終的に3種類の軌跡が得られます。位置制御時における設定値による位置と速度のProfileを以下に示します。

Profile	Condition, Waveform
ステップ	Profile Velocity = 0, Acceleration = don't care
矩形	Profile Velocity ≠ 0, Acceleration = 0
台形	Profile Velocity ≠ 0, Acceleration ≠ 0

適当な加速度と最大速度を設定した上で目標位置を指令する事で、急峻な加速度を伴う位置決め制御による機械的なショックを軽減できます。また、目標位置への到達時間が決まっている場合は、時間から加速度と最大速度を求めて設定する事で対応できます。
なお、上記波形のt1は、概ね以下の数式で求められます。

t1 = 600 * (Goal Velocity / Profile Acceleration))

また、これらの他に急峻な加速度変化を抑える制御を行っているため、最終的な目標到達時間はt3よりも長くなる場合があります。

Goal Position ^[45]

位置制御の目標値を指定します。
Operating ModeにPosition Control Mode・Extended Position Control Modeが設定されている時に有効で、各Mode毎に指摘できる数値範囲が異なります。

Position [deg] = Value * 360 / Resolution

モデル毎のResolutionはこちら。

Realtime Tick ^[46]

15ビットのフリーランカウンタで、1ms周期毎にインクリメントされます。

Moving ^[47]

Present Velocityの絶対値とMoving Thresholdの比較結果を示します。

Moving Status ^[48]

動作中の状況を示します。

Present PWM ^[49]

制御中のPWM出力値です。

Duty [%] = Value * 100 [%] / 2009

Present Current ^[50]

現在モータへ流れている電流です。

Current [mA] = Value * 1 [mA]

Present Velocity ^[51]

現在の出力軸の回転数です。

Velocity [rpm] = Value * VelocityScalingFactor [rpm]

Present Position ^[52]

真の位置からHoming Offsetを除した出力軸の位置です。
Torque Enableが0の状態ではレンジフローするまで回転に応じた増減をしますが、Torque Enableを1にした瞬間にOperating Modeに依存した値でクリップされます。

Position [deg] = Value * 360 [deg] / Resolution

なおPresent Positionは次の場合にリセットされます。

• パワーサイクルや再起動
• Operating ModeをPosition Control Modeに変更
• Position Control Mode時にTorque Enableを1に変更

モデル毎のResolutionはこちら。

Present Input Voltage ^[53]

現在の印加電圧です。

Voltage [V] = Value * 0.1 [V]

Present Temperature ^[54]

現在の内部温度です。

Temperature [degC] = Value * 1 [degC]

Indirect Address/Data ^[55]

コントロールテーブル上のアドレスを再構成します。
Indirect Address N(N=1~128)とIndirect Data N(N=1~128)は対になっており、Indirect Address Nに任意のコントロールテーブル上のアドレスXを設定すると、その後Indirect Data Nへアクセスする事はIndirect Address Nに設定されたアドレスXへ間接的にアクセスする事になります。

具体的な例として、ホストから頻繁にアクセスしたいアイテムが複数あり、それらが離れたアドレスに配置されていた場合を考えます。通常はそれらアイテム全てをまたぐアドレス範囲のデータをまとめてアクセスするか、個々のアイテムに個別にアクセスするとった手段を執ります。これには本来無用なデータやアクセス回数が強いられるため、通信のトラフィックが上がる要因になるのと、ホスト側のプログラムの負担になります。
ホストから書き込み対象としてPosition P Gain・Goal Velocity・Goal Position、読み出し対象としてPresent Position・Present Temperatureがあった場合、これらをIndirect Data領域に再配置するには以下の手順を踏みます。

1. Position P Gainのアドレス532~533をIndirect Address 1~2に書き込み
2. Goal Velocityのアドレス552~555をIndirect Address 3~6に書き込み
3. Goal Positionのアドレス564~567をIndirect Address 7~10に書き込み
4. Present Positionのアドレス580~583をIndirect Address 11~14に書き込み
5. Present Temperatureのアドレス594をIndirect Address 15に書き込み

以後Indirect Data 1からの連続した634番地にアクセスする事は、再配置したアイテムへ個々に間接的にアクセスした事になります。

なお、Indirect Addressがデフォルト値のままであれば、Indirect Data領域はユーザ任意のRAM領域として扱うことができます。