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H54P-200-S500-R

주요 사양

항목 내용
모터 BLDC (Maxon)
통신속도 9,600 [bps] ~ 10.5 [Mbps]
동작모드 토크 제어모드
속도 제어모드
위치 제어모드
확장 위치 제어모드
PWM 제어모드(전압 제어모드)
무게 855 [g]
크기 (W x H x D) 54 x 126 x 54 [mm]
해상도 1,003,846 [pulse/rev]
감속비 501.923 : 1
백래쉬 < 6 [arcmin], 0.1 [°]
반경방향 하중 370 [N] (혼으로부터 10 [mm])
축방향 하중 130 [N]
No Load Speed 33.1 [rev/min]
No Load Current 1.65 [A]
1 Continuous Speed 29.0 [rev/min]
1 Continuous Torque 44.7 [Nm]
1 Continuous Current 9.3 [A]
출력 200 [W]
동작 온도 -5 ~ 55 [°C]
사용 전압 24.0 [V]
Command Signal 디지털 패킷
Protocol Type RS485 비동기 시리얼 통신 (8bit, 1stop, No Parity)
Physical Connection RS485 Multidrop Bus
ID 253 ID (0 ~ 252)
대기 전류 40 [mA]

1 명시된 토크/전류 값은 입력 모터 사양에 따른 값입니다. 일반적으로 사용하는 토크 범위는 성능 그래프를 참고하여 주시고, 장시간 사용 환경에서는 별도로 문의 바랍니다.


위험
(심각한 상해 또는 사망에 이르게 할 수 있습니다.)

  • 제품 주위에 가연성 물질, 계면 화성제, 음료수, 물을 분사하거나 흡입시키지 마세요.
  • 작동 중인 제품에 손, 발과 같은 신체 또는 신체의 일부를 넣지 마세요.
  • 제품에서 이상한 냄새가 나거나, 연기가 발생하면 전원 연결을 즉시 끊어주세요.
  • 아이들이 제품으로 장난치지 않도록 하세요.
  • 전원의 극성을 반드시 확인 후 배선하세요.


경고
(상해나 제품 손상의 원인이 됩니다.)

  • 제품의 사용 환경을 준수하세요. (온도 : -5 ~ 55 [°C])
  • 작동 중인 제품 내부로 칼날, 압정, 불씨 등을 흡입시키지 마세요.


주의
(상해나 제품 손상의 원인이 됩니다.)

  • 제품을 사용자 임의로 분해 또는 개조하지 마세요.
  • 제품에 강한 충격을 가하거나 떨어드리지 마세요.

성능 그래프

그래프 자세히 보기

참고 : Stall torque와 Performance Graph의 Max torque의 차이는 측정 방식에 기인합니다.
Stall torque는 순간적인 최대토크를 측정하는 방식으로, 고전적인 RC Servo 제품에서 주로 사용하는 사양입니다.
Performance Graph는 N-T Curve라고도 불리며, 부하(load)를 점진적으로 증가시키면서 측정됩니다.
모터 구동되는 환경은 Stall torque 측정 방식보다는 Performance Graph 측정 방식에 가깝습니다.
이러한 이유로 Performance Graph가 산업전반에서 보다 폭넓게 사용됩니다.
일반적으로 Performance Graph의 Max torque는 Stall torque보다 적게 측정됩니다.

CAUTION : 전원 공급시 주의사항

  • 안정적인 전원공급을 위해 로보티즈 제어기나 SMPS2Dynamixel 통한 전원공급을 권장드립니다.
  • 전원이 꺼진 상태에서 장치와 전원을 연결하시고 스위치로 ON/OFF를 해주세요.
  • PRO, PRO+의 경우 반드시 전원포트를 통해 24V 전원을 공급해주세요.

컨트롤 테이블

Control Table은 장치 내부에 존재하는 값으로서 장치의 현재 상태와 구동에 관한 Data로 구성되어 있습니다.
사용자는 Instruction Packet을 통해 Control Table의 Data를 변경하는 방식으로 장치를 제어할 수 있습니다.

주의 : PRO+ 시리즈는 PRO와 다른 별개의 컨트롤 테이블을 사용합니다. PRO를 PRO+로 교체하는 경우 주의하시기 바랍니다.

컨트롤 테이블, 데이터, 주소

Control Table은 장치의 상태와 제어를 위한 다수의 Data 필드로 구성된 집합체입니다.
사용자는 READ Instruction Packet을 통해 Control Table의 특정 Data를 읽어서 장치의 상태를 파악할 수 있습니다.
또한 WRITE Instruction Packet을 통해 Control Table의 특정 Data를 변경함으로써 장치를 제어할 수 있습니다.
Address는 Instruction Packet으로 Control Table의 특정 Data를 접근할 때 사용하는 고유값입니다.
장치의 Data를 읽거나 쓰기 위해서는 Instruction Packet에 해당 Data의 Address를 지정해 주어야 합니다.
Packet에 대한 자세한 내용은 Protocol 2.0을 참고해주세요.

참고 : 음수의 표현 방법은 2의 보수(Two’s complement) 규칙을 따릅니다. 2의 보수에 대한 자세한 설명은 위키피디아의 Two’s complement를 참고하세요.

영역 (EEPROM, RAM)

Control Table은 2가지 영역으로 구분됩니다. RAM Area에 위치한 Data는 전원이 인가될 때마다 다시 초기값으로 설정됩니다(Volatile).
반면 EEPROM Area에 위치한 Data는 값을 변경하면 전원이 꺼져도 그 값이 보존됩니다(Non-Volatile).
EEPROM Area에 위치한 모든 Data는 Torque Enable(512)의 값이 ‘0’일 때만 변경할 수 있습니다.

크기

Data의 Size는 용도에 따라 1 ~ 4 byte로 정해져 있습니다. Instruction Packet을 통해 Data를 변경할 때는 해당 Data의 Size를 확인하시기 바랍니다.
2 byte 이상의 연속된 데이터는 Little Endian 규칙에 의해 기록됩니다.

접근권한

Control Table의 Data는 2가지 접근 속성을 갖습니다. ‘RW’는 읽기와 쓰기 접근이 모두 가능합니다. 반면 ‘R’은 읽기 전용(Read Only) 속성을 갖습니다.
읽기 전용 속성의 Data는 WRITE Instruction으로 값이 변경되지 않습니다.
읽기 전용 속성(‘R’)은 주로 측정 또는 모니터링 용도로 사용되고, 읽기 쓰기 속성(‘RW’)은 장치의 제어 용도로 사용됩니다.

초기값

장치에 전원이 인가될 때, Control Table의 각 Data는 초기값으로 설정됩니다.
매뉴얼에 표기된 EEPROM 영역의 Default Value는 제품의 초기 설정값(공장 출하 설정값)입니다.
사용자가 변경한 경우, 초기값은 사용자가 변경한 값으로 적용됩니다.
RAM 영역의 Default Value 값은 전원이 인가되었을 때 설정되는 값입니다.

EEPROM 영역

주소 크기
(Byte)
명칭 접근 기본값 범위 단위
0 2 Model Number R 2,020 - -
2 4 Model Information R - - -
6 1 Firmware Version R - - -
7 1 ID RW 1 0 ~ 252 -
8 1 Baud Rate RW 1 0 ~ 9 -
9 1 Return Delay Time RW 250 0 ~ 254 2 [μsec]
10 1 Drive Mode RW 0 0 ~ 1 -
11 1 Operating Mode RW 3 0, 1, 3, 4, 16 -
12 1 Sencondary(Shadow) ID RW 255 0 ~ 255 -
20 4 Homing Offset RW 0 -2,147,483,648 ~
2,147,483,647
1 [pulse]
24 4 Moving Threshold RW 20 0 ~ 2,900 0.01 [rev/min]
31 1 Temperature Limit RW 80 0 ~ 100 1 [°C]
32 2 Max Voltage Limit RW 350 0 ~ 350 0.1 [V]
34 2 Min Voltage Limit RW 150 0 ~ 350 0.1 [V]
36 2 PWM Limit RW 2,009 0 ~ 2,009 -
38 2 Current Limit RW 22,740 0 ~ 22,740 1 [mA]
40 4 Acceleration Limit RW 9,982 0 ~ 3,992,644 1 [rev/min2]
44 4 Velocity Limit RW 2,900 0 ~ 2,900 0.01 [rev/min]
48 4 Max Position Limit RW 501,433 -501,923 ~
501,923
1 [pulse]
52 4 Min Position Limit RW -501,433 -501,923 ~
501,923
1 [pulse]
56 1 External Port Mode 1 RW 3 0 ~ 3 -
57 1 External Port Mode 2 RW 3 0 ~ 3 -
58 1 External Port Mode 3 RW 3 0 ~ 3 -
59 1 External Port Mode 4 RW 3 0 ~ 3 -
63 1 Shutdown RW 52 0 ~ 255 -
168 2 Indirect Address 1 RW 634 512 ~ 1,023 -
170 2 Indirect Address 2 RW 635 512 ~ 1,023 -
172 2 Indirect Address 3 RW 636 512 ~ 1,023 -
422 2 Indirect Address 128 RW 761 512 ~ 1,023 -

RAM 영역

주소 크기
(Byte)
명칭 접근 기본값 범위 단위
512 1 Torque Enable RW 0 0 ~ 1 -
513 1 LED Red RW 0 0 ~ 255 -
514 1 LED Green RW 0 0 ~ 255 -
515 1 LED Blue RW 0 0 ~ 255 -
516 1 Status Return Level RW 2 0 ~ 2 -
517 1 Registered Instruction R 0 - -
518 1 Hardware Error Status R 0 - -
524 2 Velocity I Gain RW - 0 ~ 32,767 -
526 2 Velocity P Gain RW - 0 ~ 32,767 -
528 2 Position D Gain RW - 0 ~ 32,767 -
530 2 Position I Gain RW - 0 ~ 32,767 -
532 2 Position P Gain RW - 0 ~ 32,767 -
536 2 Feedforward 2nd Gain RW - 0 ~ 32,767 -
538 2 Feedforward 1st Gain RW - 0 ~ 32,767 -
546 1 Bus Watchdog RW - 0 ~ 127 20 [ms]
548 2 Goal PWM RW - -PWM Limit(36) ~
PWM Limit(36)
-
550 2 Goal Current RW 0 -Current Limit(38) ~
Current Limit(38)
1 [mA]
552 4 Goal Velocity RW 0 -Velocity Limit(44) ~
Velocity Limit(44)
0.01 [rev/min]
556 4 Profile Acceleration RW 0 0 ~
Acceleration Limit(40)
1 [rev/min2]
560 4 Profile Velocity RW 0 0 ~
Velocity Limit(44)
0.01 [rev/min]
564 4 Goal Position RW - Min Position Limit(52) ~
Max Position Limit(48)
1[pulse]
568 2 Realtime Tick R - 0 ~ 32,767 1 [msec]
570 1 Moving R - - -
571 1 Moving Status R - - -
572 2 Present PWM R - - -
574 2 Present Current R - - 1 [mA]
576 4 Present Velocity R - - 0.01 [rev/min]
580 4 Present Position R - - 1 [pulse]
584 4 Velocity Trajectory R - - 0.01 [rev/min]
588 4 Position Trajectory R - - 1 [pulse]
592 2 Present Input Voltage R - - 0.1 [V]
594 1 Present Temperature R - - 1 [°C]
600 2 External Port Data 1 R/RW 0 0 ~ 4,095 -
602 2 External Port Data 2 R/RW 0 0 ~ 4,095 -
604 2 External Port Data 3 R/RW 0 0 ~ 4,095 -
606 2 External Port Data 4 R/RW 0 0 ~ 4,095 -
634 1 Indirect Data 1 RW 0 0 ~ 255 -
635 1 Indirect Data 2 RW 0 0 ~ 255 -
636 1 Indirect Data 3 RW 0 0 ~ 255 -
761 1 Indirect Data 128 RW 0 0 ~ 255 -

컨트롤 테이블 설명

주의: EEPROM Area에 존재하는 모든 Data는 Torque Enable(512)의 값이 ‘0’일 때만 변경할 수 있습니다.

Model Number(0)

다이나믹셀의 모델 번호입니다.

Model Name Model Number
H54P-200-S500-R 2,020 (0x07E4)

Firmware Version(6)

펌웨어 버전입니다.

ID(7)

Instruction Packet으로 장치를 식별하기 위한 고유 번호입니다.
0 ~ 252 (0xFC) 까지 사용 가능하며, 254(0xFE)는 브로드캐스트(Broadcast) ID로 특수하게 사용됩니다.
브로드캐스트 ID(254, 0xFE)로 Instruction Packet을 전송하면 모든 장치에 명령을 내릴 수 있습니다.

주의 : 연결된 장치의 ID가 중복되지 않도록 주의해야 합니다. 또한 ID(7)는 EEPROM 영역에 존재하기 때문에 Torque Enable(512) 의 값이 ’0’ 일 때만 변경할 수 있습니다.

Baud Rate(8)

제어기와 통신하기 위한 통신 속도 입니다.

통신 속도 실제 통신 속도 오차율
9 10,500,000
(10.5M)
10,500,000 0.000%
8 6,000,000
(6M)
6,000,000 0.000%
7 4,500,000
(4.5M)
4,421,053 -1.176%
6 4,000,000
(4M)
4,000,000 0.000%
5 3,000,000
(3M)
3,000,000 0.000%
4 2,000,000
(2M)
2,000,000 0.000%
3 1,000,000
(1M)
1,000,000 0.000%
2 115,200 115,226 0.023%
1
(초기값)
57,600 57,613 0.023%
0 9,600 9,600 0.000%

참고 : UART는 Baudrate 오차가 3 [%] 이내이면 통신에 지장이 없습니다.

Return Delay Time(9)

제어기로부터 Instruction Packet을 받은 후, Status Packet을 반환하기까지 걸리는 시간입니다.
0 ~ 254 (0xFE) 까지 사용 가능하며 단위는 2 [μsec] 입니다.
예를 들어, 값이 10일 경우 20 [μsec] 만큼 시간이 지난 후에 Status Packet을 응답합니다.

단위 범위 상세설명
2 [μsec] 0 ~ 254 초기값: ‘250’(500 [μs]), 최대 508 [μs]

Drive Mode(10)

회전 방향을 설정할 수 있습니다.

동작 모드 설명
0 CCW 회전 위치가 양수일 때 CCW 방향으로 회전합니다.
1 CW 회전 위치가 양수일 때 CW 방향으로 회전합니다.

Operating Mode(11)

제어 모드를 설정할 수 있습니다.

동작 모드 설명
0 전류 제어 모드 전류를 제어합니다. 속도와 위치는 제어하지 않습니다.
1 속도 제어 모드 속도와 전류를 제어합니다. 위치는 제어하지 않습니다.
3(초기값) 위치 제어 모드 위치와 속도와 전류를 제어합니다.
4 확장 위치 제어 모드 위치 제어 모드와 동일하지만, Position limit이 없습니다. 즉, 제어 범위가 0 ~ 360 [°]가 아닌, multi turn position control이 가능해 집니다.
16 PWM(전압) 제어 모드 PWM(전압) 출력을 직접 제어합니다.

Secondary ID(12)

Secondary ID(12)는 ID(7)과 동일하게 장치를 식별하기 위한 번호로 사용됩니다.
다만, Secondary ID(12)는 ID(7)과 달리 고유한 번호가 아닙니다.
따라서 동일한 Secondary ID 값을 갖은 장치들은 하나의 그룹을 형성하게 됩니다.

Secondary ID(12)와 ID(7)의 차이는 다음과 같습니다.

  1. Secondary ID(12)는 ID(7)과 달리 고유 번호가 아닙니다. 즉, 다수의 장치가 동일한 Secondary ID 값을 가질 수 있습니다.
  2. Secondary ID(12)보다 ID(7)의 우선순위가 높습니다. 따라서 Secondary ID(12)와 ID(7)가 같을 경우, ID(7)가 우선적으로 적용됩니다.
  3. Secondary ID(12)로는 컨트롤테이블의 EEPROM 영역을 변경할 수 없습니다. RAM 영역만 변경이 가능합니다.
  4. Instruction Packet의 ID가 Sencodary ID(12)와 같은 경우, Status Packet을 반환하지 않습니다.
  5. Secondary ID(12)의 값이 253 이상인 경우, Secondary ID 기능은 비활성화 됩니다.
세부 설명
0 ~ 252 Secondary ID 기능 활성화
253 ~ 255 Secondary ID 기능 비활성화, 초기값: ‘255’

다음은 ID(7)가 1부터 5로 설정된 5개의 장치가 있는 경우에 대한 동작 예시입니다.

  1. 5개 장치의 Secondary ID(12)를 모두 ‘5’로 동일하게 설정합니다.
  2. Write Instruction Packet(ID = 1, LED Red(513) = 255)을 전송합니다.
  3. ID가 ‘1’인 장치는 LED를 켠 후, Status Packet을 반환합니다.
  4. Write Instruction Packet(ID = 5, LED Red(513) = 255)을 전송합니다.
  5. 5개의 장치들은 모두 LED를 켭니다. 단, Status Packet은 ID가 ‘5’인 장치만 반환합니다.
  6. 5개 장치의 Secondary ID(12)를 모두 ‘100’으로 동일하게 설정합니다.
  7. Write Instruction Packet(ID = 100, LED Red(513) = 0)을 전송합니다.
  8. 5개의 장치들은 모두 LED를 끕니다. 단, ID ‘100’인 장치가 없으므로 Status Packet은 반환되지 않습니다.

Homing Offset(20)

0점의 위치를 조절 할 수 있습니다. 이 값은 Present Position(580)에 더해지게 됩니다.
Present Position = 실제 위치 + Homing offset(20) 이 됩니다.

단위 값의 범위
1 [pulse] -2,147,483,648 ~ 2,147,483,647

참고 : 위치제어 모드(관절 모드)의 경우, Homing Offset(20)은 (-90 ~ 90 [°]) 범위보다 클 경우 무시됩니다.

Moving Threshold(24)

움직임의 유무를 판별하는 기준 속도로 사용됩니다. Present Velocity(576)의 절대값이 Moving Threshold(24)보다 크면, Moving(570) 이 1이 되고, 작으면 0이 됩니다.

단위 범위
0.01 [rev/min] 0 ~ 2,920

Temperature Limit(31)

동작 온도의 상한 값입니다.
현재 내부온도를 나타내는 Present Temperature(594)가 Temperature Limit(31)보다 높아지면 Hardware Error Status(518)의 Over Heating Error Bit(0x04)가 설정되고, Status Packet은 Error 필드를 통해서 Alert Bit(0x80)을 전송합니다.
Shutdown(63)에 Overheating Error Bit(0x04)가 설정된 경우, Torque Enable(512)은 ‘0’이 되고 Torque가 OFF됩니다.
자세한 설명은 Shutdown(63)을 참고하세요.

단위 범위
약 1 [℃] 0 ~ 100

주의 : 온도 상한선을 초기값보다 높게 설정하지 마십시오. 온도 알람셧다운 발생시 20분이상 휴식하여 장치의 온도를 충분히 낮춘후 사용해 주세요. 온도가 높은상태에서 사용시 제품이 손상될 수 있습니다.

Max/Min Voltage Limit(32, 34)

동작 전압의 상한 값과 하한 값입니다.
현재 인가된 전압을 나타내는 Present Input Voltage(592)가 Max Voltage Limit(32)와 Min Voltage Limit(34)의 범위를 벗어날 경우, Hardware Error Status(518)의 Input Voltage Error Bit(0x01)이 설정되고, Status Packet은 Error 필드를 통해서 Alert Bit(0x80)을 전송합니다.
Shutdown(63)에 Input Voltage Error Bit(0x10)가 설정된 경우, Torque Enable(512)은 ‘0’이 되고 Torque가 OFF 됩니다.
자세한 설명은 Shutdown(63)을 참고하세요.

단위 범위
약 0.1 [V] 0 ~ 350

PWM Limit(36)

PWM 출력의 한계 값입니다.
Goal PWM(548)에는 PWM Limit(36)보다 큰 값을 입력할 수 없습니다.
PWM Limit(36)은 모든 제어 모드에 공통으로 적용되는 출력 제한 값으로써, PWM 출력을 낮추면 장치의 토크와 속도 모두 감소합니다.
자세한 사항은 해당 제어 모드의 Gain 부분을 참고하세요.

설명
0 ~ 2,009 2,009 = 100 [%] 출력

Current Limit(38)

목표 전류 값의 한계 값입니다. Goal Current(550)은 Current Limit(38)보다 큰 값을 입력할 수 없습니다. 이 값보다 큰 값을 입력 하면 Status packet의 error 에 Limit error bit가 set 됩니다.

단위 범위
1 [mA] 0 ~ 22,740

Acceleration Limit(40)

프로파일 가속도 값의 한계 값입니다. Profile Acceleration(556)은 Acceleration Limit(40)보다 큰 값을 입력할 수 없습니다. 큰 값을 입력 하면 Status packet의 error 에 Limit error bit가 set 됩니다.

단위 범위
1 [rev/min2] 0 ~ 3,992,644

Velocity Limit(44)

목표 속도 값과 프로파일 속도 값의 한계 값입니다. Goal Velocity(552)와 Profile Velocity(560)는 Velocity Limit(44)보다 큰 값을 입력할 수 없습니다. 큰 값을 입력하면 Status packet의 error 에 Limit error bit가 set 됩니다.

단위 범위
0.01 [rev/min] 0 ~ 2,900

Max/Min Position Limit(48, 52)

위치 제어 모드에서 목표 위치의 제한 값으로써, 1회전(-501,923 ~ 501,923) 범위 내에서 목표 위치를 제한 합니다.
따라서 위치 제어 모드에서 Goal position(564)은 이 값보다 클 수 없습니다. 이 값보다 큰 값을 쓰려 하면, 값이 써지지 않고, Status packet의 error 에 Limit error bit가 set 됩니다.

단위 기본값 값의 범위
1 [pulse] -501,433 ~ 501,433 -501,923 ~ 501,923

주의: 동작 모드가 확장 위치 제어 모드일 때는 Position Limit이 적용되지 않습니다.

External Port Mode, External Port Data

다용도로 사용 가능한 External Port를 제공합니다.
External Port의 용도는 External Port Mode(56 ~ 59)에 의해서 결정되고, External Port의 신호는 External Port Data(600 ~ 607)에 의해서 제어됩니다.
External Port Data를 통해서 External Port의 신호를 제어하거나, External Port 신호의 상태를 확인할 수 있습니다.
External Port는 전기적으로 절연되어 있지 않기 때문에, 전기적 사양을 준수하시기 바랍니다.
쉴드 케이블(Shield cable)이나 트위스트 케이블(Twist pair cable)을 사용하실 경우, 보다 정밀한 측정이 가능합니다. 케이블 길이는 짧을수록 정밀한 측정에 유리합니다.

항목 사양
전압 0 ~ 3.3 [V]
VESD(HBM) : 2[kV]
전류 0 ~ 5 [mA]

※ VESD(HBM) : ESD(Electrostatic Discharge) Voltage(human body model)

명칭 External Port Mode External Port Data 접근 비고
Analogue Input 0 External Port 신호(signal)를 Digital로 변환
External Data = signal x (4,095 / 3.3)
R Resolution : 12[bit] (0 ~ 4,095)
Digital Output Push-Pull 1 0 : External Port의 출력을 0[V]로 변경
1 : External Port의 출력을 3.3[V]로 변경
W Output High level(VOH) : 2.4 [V] (min)
Output Low level(VOL) : 0.5 [V] (max)
Digital Input Pull-Up 2 0 : External Port의 입력이 0[V]
1 : External Port의 입력이 3.3[V] 또는 Open
R Input High level(VIH) : 2.3 [V] (min)
Input Low level(VIL) : 1.0 [V] (max)
Pull-Up : 40 [kΩ] (typ)
Digital Input Pull-Down 3 (초기값) 0 : External Port의 입력이 0[V] 또는 Open
1 : External Port의 입력이 3.3[V]
R Input High level(VIH) : 2.3 [V] (min)
Input Low level(VIL) : 1.0 [V] (max)
Pull-Down : 40 [kΩ] (typ)

경고 : External Port 는 전기적으로 절연되어 있지 않기 때문에, 전기적 사양을 준수하시기 바랍니다.
전기적 사양을 초과하거나 신호 연결에 문제가 있는 경우, Dynamixel이 손상될 수 있으므로 각별한 주의가 요구됩니다. External Port를 사용할 때 다음 사항들을 주의하시기 바랍니다.

  • 정전기(ESD), 단락(Short circuit), 단선(Open circuit) 등에 의한 전기적인 충격이 발생하지 않도록 주의해 주십시오.
  • External Port 커넥터로 물이나 먼지가 유입되지 않도록 주의해 주십시오.
  • External Port를 사용하지 않을 때는 케이블을 제거해 주십시오.
  • External Port에 신호를 연결/해제 할 때는 전원이 꺼진 상태에서 진행해 주십시오.
  • External Port 의 GNDext 핀과 Dynamixel 커넥터의 GND핀을 직접 연결하지 마십시오. 전원 노이즈가 External Port로 유입될 수 있습니다.

외부 확장 포트의 위치 및 핀 기능

아래와 같이 나사를 제거하고 커버를 들어내면 외부 확장 포트가 드러납니다.

핀 1 핀 2 핀 3 핀 4 핀 5 핀 6
GND 3.3V PORT1 PORT2 PORT3 PORT4

Shutdown(63)

동작 중에 발생하는 위험 상황을 감지하여 스스로를 보호할 수 있습니다.
각 Bit의 기능은 ‘OR’의 논리로 적용되기 때문에 중복 설정이 가능합니다.
즉, Shutdown(63)이 ‘0x05’ (2 진수: 00000101)로 설정되었을 경우, Input Voltage Error(2 진수 : 00000001)와 Overheating Error(2 진수 : 00000100)가 발생하는 것을 모두 감지할 수 있습니다.
위험 상황이 감지되면 Torque Enable(512) 값이 ‘0’으로 변경되고 모터 출력은 0%가 됩니다.
제어기는 Status Packet의 Error 필드에 Alert Bit(0x80)이 설정되었는지를 확인하거나, Hardware Error Status(518)을 통해서 현재상태를 확인할 수 있습니다.

위험 상황이 감지된 후에는 REBOOT을 하지 않는 한, Torque Enable(512)을 ‘1’(Torque ON)로 설정할 수 없습니다.
Shutdown(63)에서 감지할 수 있는 위험 상황은 아래 표와 같습니다.

Bit 명칭 내용
Bit 7 - 미사용, 항상 ‘0’
Bit 6 - 미사용, 항상 ‘0’
Bit 5 Overload Error(초기값) 모터의 최대 출력으로 제어 할 수 없는 하중이 지속적으로 적용되는 경우
Bit 4 Electrical Shock Error(초기값) 전기적으로 회로가 충격을 받거나, 입력 전력이 부족해서, 모터가 정상동작하지 못하는 경우
Bit 3 Motor Encoder Error 모터의 엔코더가 동작하지 않을 경우
Bit 2 Overheating Error(초기값) 내부 온도가 설정된 동작 온도 범위를 벗어난 경우
Bit 1 Motor Hall Sensor Error 모터의 홀센서 값이 정상 범위를 벗어났을 경우
Bit 0 Input Voltage Error 인가된 전압이 설정된 동작 전압 범위를 벗어났을 경우

참고 :

  1. Shutdown이 발생하면 다음과 같은 방법으로 장치를 REBOOT 시킬 수 있습니다.
    • H/W REBOOT : 전원을 껐다 켜는 방법
    • S/W REBOOT : REBOOT Instruction 전송하는 방법(자세한 사항은 Protocol 2.0의 Reboot을 참고해주세요.)
  2. Shutdown이 발생하면 1초 주기로 LED가 점멸합니다.
  3. Shutdown이 발생하면 전기적 브레이크(Dynamic brake) 상태로 전환됩니다.

Indirect Address, Indirect Data

사용자는 이 기능을 이용해, 필요한 컨트롤 테이블을 모아서 이용할 수 있습니다.
Indirect Address Table에 특정 주소를 세팅하면, Indirect Data Table은 특정 주소와 동일한 기능을 가지게 됩니다.
예를 들어, Indirect Address 1(168)에 513을 쓰고, Indirect Data 1(634)에 255를 쓰게 되면, 붉은 색LED에 불이 들어옵니다. LED Red(513)의 값 또한 255로 쓰여있습니다.
또한, LED Red(513)에 값을 쓰면, Indirect Data 1의 값 또한 똑같이 변합니다. Indirect Address에 특정 주소를 세팅하게 되면, Indirect Data는 그것과 동일한 테이블이 됩니다.
주의해야 할 점은 2byte 이상의 길이를 가진 Control Table을 Indirect Address로 설정할 때입니다.
Control Table Item의 모든 byte를 Indirect Address로 세팅 해주어야 정상 동작합니다.
예를 들어, Indirect Data 2를 Goal Position(564)으로 사용하고 싶을 땐, 아래와 같이 세팅해야 합니다.

예제 1 : 1 바이트 LED Red(513)를 Indirect Data 1(634)에 할당하기.

  1. Indirect Address 1(168) : Red LED의 주소값인 513으로 변경.
  2. Indirect Data 1(634)을 255로 변경 : LED Red(513)값 또한 255로 변경되며 붉은색 LED가 켜짐.
  3. Indirect Data 1(634)을 0로 변경 : LED Red(513)값 또한 0로 변경도며 LED가 꺼짐.

예제 2 : 4 바이트 길이의 Goal Position(564)를 Indirect Data 2(635)에 할당하기 위해서는 반드시 연속된 4 바이트를 모두 할당해야 함.

  1. Indirect Address 2(170) : 값을 Goal Position의 첫번째 주소인 564로 변경.
  2. Indirect Address 3(172) : 값을 Goal Position의 두번째 주소인 565로 변경.
  3. Indirect Address 4(174) : 값을 Goal Position의 세번째 주소인 566로 변경.
  4. Indirect Address 5(176) : 값을 Goal Position의 첫번째 주소인 567로 변경.
  5. Indirect Data 2부터 5까지의 4바이트를 250,961(0x0003D451)로 변경 : Goal Position(564) 역시 250,961(0x0003D451)로 변경됨.
Indirect Data 주소 Goal Position 주소 저장된 HEX 값
635 564 0x51
636 565 0xD4
637 566 0x03
638 567 0x00

참고 : 2바이트 이상의 데이터를 Indirect Address에 할당하기 위해서는 모든 데이터의 주소를 ‘예제 2’와 같이 Indirect Address에 할당해주어야 합니다.

Torque Enable(512)

Torque ON/OFF를 제어합니다. ‘1’을 쓰면 Torque ON 상태가 되고, EEPROM 영역의 모든 Data는 잠김 상태로 변경됩니다.

설명
0(초기값) Torque OFF(Free-run) 상태로 변경합니다
1 Torque ON 상태로 변경하고 EEPROM 영역의 모든 데이터는 잠김상태로 변경됩니다

참고 : Present Position(580)은 Operating Mode(11)와 Torque Enable(512)이 변경되는 시점에 초기화 될 수 있습니다. 자세한 사항은 Homing Offset(20)과 Present Position(580)를 참고하세요.

RGB LED(513)

3색 LED에 대해 밝기 값을 지정할 수 있습니다. 알람이 발생한 후에는 LED 밝기를 설정할 수 없습니다.

주소 색상 값의 범위
513 Red 0 ~ 255
514 Green 0 ~ 255
515 Blue 0 ~ 255

참고 : 장치의 상태(조건)에 따른 LED의 동작입니다.

상태 LED 동작
부팅 1회 녹색 점멸
공장 초기화 4회 녹색 점멸
알람 적색 점멸

Status Return Level(516)

Status Packet의 반환 방식을 결정합니다.

응답하는 명령 설명
0 PING Instruction 모든 명령에 대해 반환하지 않음
1 PING Instruction
READ Instruction
READ 명령에 대해서만 반환함
2 All Instructions 모든 명령에 대해서 반환함

참고 : Instruction packet 의 ID가 Broadcast ID 인 경우는 이 값에 상관 없이 Status Packet이 반환되지 않습니다. 더 자세한 설명은 Protocol 2.0Status Packet 항목을 참조하심시오.

Registered Instruction(517)

설명
0 REG_WRITE로 전달된 명령이 없습니다.
1 REG_WRITE로 전달된 명령이 있습니다.

참고 : ACTION 명령을 수행하면 이 값이 ‘0’으로 바뀝니다.

Hardware Error Status(518)

에러 상태에 대한 정보를 표시합니다. 더 자세한 정보는 Shutdown(63)를 참조하세요.

Velocity PI Gain(524, 526), Feedforward 2nd Gains(536)

속도 제어 모드에서 동작하는 속도 제어기의 Gain 입니다. Control Table의 Gain과 장치 내부 제어기의 Gain은 다음은 같은 관계를 갖습니다. 편의상 장치 내부 제어기의 Velocity P Gain을 KVP로 표기하고 Control Table의 Gain은 KVP(TBL)로 표기합니다.

  제어기 Gain 범위 상세 설명
Velocity I Gain(524) KVI 0 ~ 32,767 Veocity Integral Gain
Velocity P Gain(526) KVP 0 ~ 32,767 Velocity Proportional Gain
Feedforward 2nd Gain(536) KFF1st 0 ~ 32,767 Acceleration Feedforward Gain

다음은 속도 제어 모드에서 동작하는 속도제어기의 블록다이어그램입니다. 사용자의 요청이 장치에 전달된 후, 장치의 Horn이 구동되기까지의 과정은 다음과 같습니다.

  1. 사용자의 요청이 통신 버스를 통해 Goal Velocity(552)에 등록됩니다.
  2. Goal Velocity(552)는 Profile Acceleration(556)에 의해서 목표 속도 궤적으로 변경됩니다.
  3. 목표 속도 궤적은 Velocity Trajectory(584) 에 표기됩니다.
  4. PI 제어기는 목표 속도 궤적을 입력받아 모터에 인가할 PWM 출력을 계산합니다.
  5. Goal PWM(548)은 계산된 PWM 출력을 제한하여 최종 PWM값을 결정합니다.
  6. 최종 PWM값은 Inverter를 통해 모터에 적용되고 장치의 Horn이 구동됩니다.
  7. 구동 결과는 Present Position(580), Present Velocity(576) Present PWM(572), Present Current(574)에 표기됩니다..

참고 : KvA는 Anti-windup Gain으로 사용자가 변경할 수는 없습니다. PID제어기에 대한 설명은 위키피디아 PID Controller를 참조하세요.

Position PID Gain(528, 530, 532), Feedforward 1st Gains(538)

위치 제어 모드, 확장 위치 제어 모드에서 동작하는 위치 제어기의 Gain입니다. 편의상 장치 내부 제어기의 Position P Gain을 KPP로 표기하고 Control Table의 Gain은 KPP(TBL)로 표기합니다.

  제어기 Gain 범위 설명
Position D Gain(528) KPD 0 ~ 32,767 Position Derivative Gain
Position I Gain(530) KPI 0 ~ 32,767 Position Integral Gain
Position P Gain(532) KPP 0 ~ 32,767 Position Proportional Gain
Feedforward 1st Gain(538) KFF1st 0 ~ 32,767 Velocity Feedforward Gain

다음은 위치 제어 모드, 확장 위치 제어 모드에서 동작하는 위치제어기의 블록다이어그램입니다. 사용자의 요청이 장치에 전달된 후, 장치의 Horn이 구동되기까지의 과정은 다음과 같습니다.

  1. 사용자의 요청이 통신 버스를 통해 Goal Position(564)에 등록됩니다.
  2. Goal Position은 Profile Velocity(560)와 Profile Acceleration(556)에 의해서 목표 위치 궤적과 목표 속도 궤적으로 변경됩니다.
  3. 목표 속도 궤적과 목표 위치 궤적은 Velocity Trajectory(584), Position Trajectory(588)에 표기됩니다.
  4. Feedforward와 PID 제어기는 목표 궤적을 입력받아 모터에 인가할 PWM 출력을 계산합니다.
  5. Goal PWM(548)은 계산된 PWM 출력을 제한하여 최종 PWM값을 결정합니다.
  6. 최종 PWM값은 Inverter를 통해 모터에 적용되고 장치의 Horn이 구동됩니다.
  7. 구동 결과는 Present Position(580), Present Velocity(576), Present PWM(572), Present Current(574)에 표기됩니다.

참고 : PWM 제어 모드의 경우, PID 제어기와 Feedforward 제어기는 모두 비활성화되고 Goal PWM(548) 값이 Inverter를 통해서 모터에 직접 인가됩니다. 이를 통해 모터의 전압을 직접 제어할 수 있습니다.

참고 : Ka는 Anti-windup Gain로서 사용자가 변경할 수는 없습니다.

Bus Watchdog(546)

Bus Watchdog(546)은 특정할 수 없는 오류에 의해 제어기와 장치의 통신(RS485)이 단절된 경우, 장치를 정지시키기 위한 안전장치(Fail-safe) 입니다.
여기서 통신이란 프로토콜에서 정의된 모든 Instruction Packet을 의미합니다.

  설명
단위 20 [msec] -
범위 0 Bus Watchdog 기능 비활성화, Bus Watchdog Error 해제
범위 1 ~ 127 Bus Watchdog 활성화
범위 -1 Bus Watchdog Error 상태

Bus Watchdog 기능은 Torque Enable(512)가 ‘1’인 경우, 제어기와 장치의 통신 간격(시간)을 감시합니다.
측정된 통신 간격(시간)이 Bus Watchdog(546) 보다 클 경우, 장치는 정지합니다.
이때 Bus Watchdog(546)은 ‘-1’(Bus Watchdog Error)로 변경됩니다.
Bus Watchdog Error 상태가 되면, Goal Value(Goal PWM(548), Goal Current(550), Goal Velocity(552), Goal Position(564))의 Access(접근 속성)은 읽기 전용(Read Only)로 변경됩니다.
따라서 Goal Value에 새로운 값을 쓸 경우, Status packet을 통해 Range Error를 회신합니다.
Bus Wathdog(546)의 값을 ‘0’으로 변경하면, Bus Watchdog Error는 해제됩니다.

참고 : Range Error에 대한 자세한 사항은 프로토콜을 참고해주세요.

다음은 Bus Watchdog 기능의 동작 예시입니다.

  1. Operating Mode(11)를 속도 제어 모드로 설정한 후, Torque Enable(512)를 ‘1’로 변경 합니다.
  2. Goal Velocity(552)에 ‘50’을 쓰면, 장치는 CCW 방향으로 회전합니다.
  3. Bus Watchdog(546)의 값을 ‘100’(2,000 [ms])으로 변경합니다.(Bus Watchdog 기능 활성화)
  4. 2,000[msec] 동안 Instruction packet이 수신되지 않으면, 장치는 고정된 감속도로 정지합니다.
  5. Bus Watchdog(546)의 값은 ‘-1’(Bus Watchdog Error)으로 변경됩니다. 이때 Goal Value의 접근속성(Access)은 모두 읽기전용(Read Only)으로 변경됩니다.
  6. Goal Velocity(552)에 ‘150’을 쓰면, Status Packet을 통해 Range Error가 회신합니다.
  7. Bus Watchdog(546)의 값을 ‘0’으로 변경하면, Bus Watchdog Error가 해제됩니다.
  8. Goal Velocity(552)에 ‘150’을 쓰면, 장치는 CCW 방향으로 회전합니다.

Goal PWM(548)

PWM 제어 모드에서는 Goal PWM(548) 값이 Inverter를 통해서 모터에 직접 인가됩니다. 그 외의 제어 모드에서는 PWM 출력의 제한값으로 사용됩니다. 이 값은 PWM Limit(36)보다 클 수 없습니다. 제어 모드 별 Goal PWM(548)의 동작 방식은 해당 Gain의 설명 부분을 참고하세요.

범위 설명
-PWM Limit(36) ~ PWM Limit(36) PWM Limit(36)의 초기값 : 2,009

Goal Current(550)

전류 제어 모드에서는 목표 전류값으로 동작합니다. 속도 제어 모드, 위치 제어 모드 그리고 확장 위치 제어 모드에서는 전류 제어기 입력(전류)의 제한값으로 동작됩니다. 이 값은 Current Limit(38) 보다 큰 값을 쓸 수 없습니다.

Goal Velocity(552)

속도 제어 모드에서는 목표 속도값으로 동작합니다. 위치 제어 모드와 확장 위치 제어 모드에서는 속도 제어기 입력(속도)의 제한값으로 동작됩니다. 이 값은 Velocity Limit(44) 보다 큰 값을 쓸 수 없습니다.

Profile Acceleration(556)

프로파일 가속도를 설정합니다. 동작모드가 속도 제어 모드, 위치 제어 모드, 확장 위치 제어 모드에서만 사용할 수 있습니다. 프로파일 가속도 값의 범위는 0 ~ Acceleration Limit(40) 입니다.

주의 : Profile Velocity(560) 의 값이 0일 때는 프로파일 가속도가 적용되지 않습니다.

Profile Velocity(560)

Profile의 최대 속도를 설정합니다.
Profile Velocity(560)는 위치 제어 모드와 확장 위치 제어 모드에서만 적용 가능합니다.
Profile Velocity(560)는 Velocity Limit(44)보다 클 수 없습니다.
참고로 속도 제어 모드에서는 Profile Velocity(560)는 적용되지 않고 Profile Acceleration(556)만 적용됩니다.

단위 범위 설명
0.01 [rev/min] 0 ~ Velocity Limit(44) Profile Velocity(560)이 ‘0’인 경우, 무한대 속도를 뜻합니다.

Profile이란 모터 구동 시 급격하게 변하는 속도와 가속도를 조절함으로써 진동, 소음 및 모터의 부하를 줄이는 가감속 제어 방법입니다.
일반적으로 속도에 근거하여 가감속을 제어하기 때문에 Velocity Profile이라고 불립니다.
장치는 3가지 형태의 Profile을 제공합니다. 다음은 3가지 종류의 Profile을 표시합니다.
기본적으로 Profile의 선택은 Profile Velocity(560)와 Profile Acceleration(556)의 조합에 의해서 결정됩니다.
예외적으로 Trapezoidal Profile은 총 이동거리(ΔPos, 목표위치와 현재위치의 차이)가 추가로 고려되어 선택됩니다.

장치의 Profile은 Goal Position(564)이 주어졌을 때, 현재 속도(Profile의 시작속도)를 기반으로 목표 속도 궤적을 생성합니다.
따라서 장치가 Goal Position(564)로 이동하는 중에 새로운 Goal Position(564)로 목표위치가 변경되어도, 속도의 연속성을 유지하면서 목표 속도 궤적을 생성합니다.
이와 같이 속도의 불연속이 발생하지 않도록 목표 속도 궤적을 생성하는 기능을 Velocity Override라고 합니다.
여기서는 수식의 단순화를 위해 Profile의 시작속도를 ‘0’으로 가정합니다.

다음은 Goal Position(564) 명령에 대한 Profile의 동작 과정을 나타냅니다.

  1. 사용자의 요청이 통신 버스를 통해 Goal Position(564)에 등록됩니다.
  2. Profile Velocity(560)와 Profile Acceleration(556)에 의해서 가속 시간(t1)이 결정됩니다.
  3. Profile Velocity(560), Profile Acceleration(556) 그리고 총 이동거리(ΔPos, 목표 위치와 현재 위치의 차이)에 의해서 Profile의 형태가 다음과 같이 결정됩니다.
  4. 최종 선정된 Profile의 형태는 Moving Status(571)에 표기됩니다.(Moving Status(571) 참고)
  5. 장치는 Profile에 의해 산출된 목표 궤적에 따라 이동하게 됩니다.
  6. Profile에 의한 목표 속도 궤적과 목표 위치 궤적은 Velocity Trajectory(584)와 Position Trajectory(588)에 표기됩니다.
조건 프로파일 형태
Profile Velocity(560) = 0 프로파일 미사용(Step 명령)
(Profile Velocity(560) ≠ 0) & (Profile Acceleration(556) = 0) 사각 프로파일
(Profile Velocity(560) ≠ 0) & (Profile Acceleration(556) ≠ 0) 사다리꼴 프로파일

참고 : 속도 제어 모드에서는 Profile Acceleration(556)만 적용됩니다.
제공되는 Profile의 형태는 Step과 Trapezoidal 2가지 입니다.
Velocity Override 기능은 동일하게 동작합니다.
이때의 가속시간(t1)은 다음과 같습니다.
t1 = 600 * {Goal Velocity(552) / Profile Acceleration(556)}

Goal Position(564)

Goal Position(564)을 통해 목표 위치를 설정 할 수 있습니다. 이 값은 위치 제어 모드 일 때 Min Position limit(52) 에서 Max position limit(48) 까지 입력이 가능하고, 확장 위치 제어 모드 일 때는 -2,147,483,648 에서 2,147,483,647 까지 입력이 가능합니다.

각도 위치값 방향
-180 [°] ~ 180 [°] -501,923 ~ 501,923

Realtime Tick(568)

장치의 내부 시간을 나타냅니다.

단위 범위 설명
1 [msec] 0 ~ 32,767 32,767 이후에는 ‘0’부터 다시 시작합니다.

Moving(570)

장치가 회전하는지 여부를 알려줍니다. Present Velocity(576)의 절대값이 Moving Threshold(24)에 설정된 값보다 크다면, Moving(570)은 ‘1’로 설정되고 그렇지 않은 경우에는 ‘0’으로 설정됩니다.

Moving Status(571)

움직임에 대한 추가적인 정보를 제공합니다. In-Position Bit(0x01)은 위치 제어 모드, 확장 위치 제어 모드에서만 동작합니다.

    상세 설명
Bit 7 0x80 - 미사용
Bit 6 0x40 - 미사용
Bit 5
~
Bit 4
0x30 Profile Type(0x30)
Profile Type(0x10)
Profile Type(0x00)
사다리꼴 속도 프로파일(Trapezoidal Velocity Profile)
사각 속도 프로파일(Rectangle Velocity Profile)
프로파일 미사용(Step)
Bit 3 0x08 - 미사용
Bit 2 0x04 - 미사용
Bit 1 0x02 - 미사용
Bit 0 0x01 In-Position 목표위치에 도달 경우

Present PWM(572)

현재 장치의 모터에 인가되는 PWM 값입니다. Goal PWM(548)을 참고하세요.

Present Current(574)

현재 장치의 모터에 흐르는 전류 값입니다. Goal Current(550)을 참고하세요.

Present Velocity(576)

현재 장치가 회전하는 속도 값입니다. Goal Velocity(552)을 참고하세요.

Present Position(580)

현재 장치의 위치 값입니다. 자세한 사항은 Goal Position(564)을 참고하세요.

참고 : Present Position(580)은 Torque OFF 상태일 경우, 동작 모드와 상관없이 4 byte(-2,147,483,648 ~ 2,147,483,647)의 범위를 연속적으로 표현합니다. Present Position(580)의 값이 초기화되는 시점은 다음과 같습니다.

  1. 위치 제어 모드에서 토크가 Off에서 ON으로 변경되는 시점에 1 바퀴 범위로 초기화
  2. 동작 모드가 위치 제어 모드로 변경되는 시점에 1 바퀴 범위로 초기화

Homing Offset(20)에 의해 초기화 되는 값은 변경될 수 있습니다.

Velocity Trajectory(584)

Profile에 의해 생성된 목표 속도 궤적입니다. 제어 모드에 따라 동작 방식이 다음과 같이 달라집니다. 자세한 사항은 Profile Velocity(560)를 참고하세요.

  1. 속도 제어 모드 : Profile이 종료되면 Velocity Trajectory(584)은 Goal Velocity(552)와 동일해 집니다.
  2. 위치 제어 모드, 확장 위치 제어 모드 : Position Trajectory(588)을 생성하기 위한 목표 속도 궤적입니다. Profile이 종료되면 Velocity Trajectory(584)은 ‘0’이 됩니다.

Position Trajectory(588)

Profile에 의해 생성된 목표 위치 궤적입니다. 위치 제어 모드, 확장 위치 제어 모드에서만 동작 합니다. 자세한 사항은 Profile Velocity(560)를 참고하세요.

Present Input Voltage(592)

현재 장치에 공급되는 전압입니다. 자세한 사항은 Max/Min Voltage Limit(32, 34)를 참고하세요.

Present Temperature(594)

현재 장치의 내부 온도입니다. 자세한 사항은 Temperature Limit(31)을 참고하세요.

조립 예시

옵션프레임 조립

유지보수

참고자료

NOTE : 다이나믹셀 프로 호환가이드

커넥터 정보

항목 RS-485 Power 외부포트
핀 번호 1 GND
2 VDD
3 DATA+
4 DATA-
1 GND
2 VDD
1 GND
2 VDD
3 PORT 1
4 PORT 2
5 PORT 3
6 PORT 4
다이어그램
하우징
JST EHR-4

MOLEX 39-01-2020

MOLEX 51021-0600
PCB 헤더
JST B4B-EH-A

MOLEX 39-28-1023
MOLEX 87427-0242

MOLEX 53047-0610
Crimp 터미널 JST SEH-001T MOLEX 39-00-0038 MOLEX 50079-8100
Wire Gauge 21 AWG 20 AWG 26 AWG

주의: 커넥터 제조사의 PIN 순서와 상이할 수 있으니 반드시 PIN 순서를 확인하시기 바랍니다.

주의: 구동 전에 반드시 전원포트를 통해 24V 전원을 공급해주세요.

도면

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