Y Doll PROJECT 1サーボ理論編

Y Doll PROJECT 1サーボ理論編

はじめに

人形の制御にサーボーモータを使うことになりました。他にも選択肢があったかもしれませんが、とりあえず決定です。以下サーボーモータのまとめです。

サーボモータとは、

位置・速度を制御できるモーターである(wikipedia より)[1]

[1]https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B5%E3%83%BC%E3%83%9C%E3%83%A2%E3%83%BC%E3%82%BF

いろいろな方式があるが、制御線からPWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)で位置を決めモータを使用した。*連続回転サーボという位置ではなく速度で調整するモータもある。

パルス幅変調

パルス波のデューティ比を変化させて変調する方法。(wikipedia より)[2]
[2]https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%91%E3%83%AB%E3%82%B9%E5%B9%85%E5%A4%89%E8%AA%BF

電車やエアコンなどモーター関係の速度や回転数の制御ではメジャーな方法。

アナログ方式とデジタル方式があるが。。。

アナログ方式 : 位置精度が悪いが安価  180度まで回転する。
デジタル方式 : 位置精度と保持力が高い 回転角が90度のものある。

メタルギアとプラスチックギア

プラスチックギアの方が安いけど、壊れやすいのでメタルギアのほうがいいです。

ついやってしまうが。。。

モータを手でゴリゴリ動かすと壊れる可能性あり、特に動作で保持中は注意。

結局どう使うの?

信号線のパルス幅を指定して位置を決める。下記図参考。

とりあえず動かした時に作ったり、測定したデータ

使ったモータはSG 90 と ASV-15

(1)サーボモータのPWM制御の波形幅とduty比

(2)サーボモータのDuty比の角度に対する値をプロットしたメーカーのデータより計算。

(3)サーボーテスターからのPWMの出力波形をオシロスコープで観測した結果。

最終的にはこうなった。

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