Servomotor Dynamixel MX-106R

Dynamixel Servomotoren

Präsentation der Baureihe Dynamixel

Dynamixel Servomotoren sind integrierte Aktuatoren mit:

• Untersetzung
• Controller
• Treiber

Dynamixel Servomotoren besitzen einen individuellen Identifikationscode und können über digitale Pakete kommunizieren.

Hauptmerkmale der Dynamixel-Baureihe:

• Hohe Präzision in der Positionssteuerung (1024 Divisionen)
• Zahlreiche Feedback-Funktionen zu den verschiedenen physischen Variablen des Servomotors (aktuelle Position, Geschwindigkeit, Spannung, interne Temperatur ...).
• Ein Alarm, der bei Überschreiten der definierten Grenzwerte in puncto interne Temperatur, Drehzahl oder Versorgungsspannung ausgelöst wird. Der Dynamixel Servomotor liefert ein Feedback und kann die Situation automatisch korrigieren.
• "Compliance Driving": Steuerung der Elastizität in der Positionssteuerung.
• Festlegung des Drehmoments: Das Drehmoment lässt sich auf 1023 Inkrementierungen festlegen, von der Höchstdrehzahl bis zur freien Drehung.
• Betrieb mit Niedrigstrom/Hochspannung: Hohe Effizienz aufgrund des Betriebs mit höherer Spannung. Auch die Leistung Ihres Robotersystems wird durch den niedrigen Stromverbrauch verbessert.
• Eine Status-LED dient der visuellen Anzeige über den Status des Dynamixel Motors.

Wie die untenstehende Abbildung zeigt, können die Dynamixel Servomotoren aufgrund des eingebauten Controllers in Serie geschaltet werden. Die Geschwindigkeit der Datenübertragung beträgt 1 MB/s.

In diesem Video sind die Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten von Dynamixel Servomotoren zu sehen:

Programmierung der Dynamixel Servomotoren

Die Servomotoren müssen an einen Controller (CM-900, CM-700, CM-5, CM-510 oder CM-530) angeschlossen werden. Die Programmierung erfolgt auf einfache Weise mithilfe von RoboPlus und erfordert keine besonderen Vorkenntnisse.

Die neuesten Controller unterstützen die integrierte C-Programmierung. Es ist ein SDK zur Entwicklung eigener Anwendungen vorhanden.

Servomotor Dynamixel MX-106R

Die Servomotoren MX-106T und MX-106R sind die neuesten Modelle der Baureihe MX von Dynamixel. Sie ersetzen und verbessern den Servomotor EX-106+ durch einen kontaktfreien, absoluten Positionssensor mit einer Präzision von 12 Bit (4096 Positionen). Er erlaubt eine 360°-Positionssteuerung (gegenüber 251° beim früheren Modell), die Geschwindigkeitssteuerung bei kontinuierlicher Rotation sowie die Schätzung des Drehmoments auf der Basis der Stromstärke.

Außerdem verfügen sie über eine PID-Steuerung (Proportional-Integral-Derivat), die für jeden Motor einzeln parametriert werden kann. Die zulässigen Werte liegen zwischen 0 und 255, anschließend werden die PID-Koeffizienten nach den untenstehenden Formeln berechnet.

Zwei Servomotoren Dynamixel MX-106R können im 'Dual Mode' verwendet werden, wobei der Slave-Servo die Bewegungen des Master-Servos exakt reproduziert (oder das genaue Gegenteil der Bewegungen, wenn die Option 'Reverse' aktiviert wurde)

Das Gehäuse des Servomotors EX-106+ wurde ebenfalls leicht verändert, der Servomotor MX-106R ist daher nicht kompatibel mit dem HN05-N101/T101 Set.

Der Servomotor Dynamixel MX-106R unterstützt das Kommunikationsprotokoll RS485 (im Gegensatz zum Servomotor MX-106T, der die TTL-Kommunikation nutzt) mit hohem Durchsatz (3 Mbs). Daher ist er mit den Controllern CM-700 kompatibel. Achtung, die empfohlene Betriebsspannung ist nicht mehr dieselbe wie beim EX-106+.

Technische Merkmale des Servomotors Dynamixel MX-106R

• MCU: ST CORTEX-M3 (ST32F103C8 bei 72 MHz, 32 Bit)
• Motor: Maxon
• Positionssensor: Kontaktfreier, absoluter Encoder (12 Bit, 360 Grad)
• Stillstandsmoment: 8.0 Nm (bei 11,1 V 4,8A), 8,4 Nm (bei 12 V 5,2 A), 10,0 Nm (bei 14,8 V 6,3 A)
• Geschwindigkeit ohne Ladung: 41 U/min (11,1 V), 45 U/min (12 V), 55 U/min (14,8 V)
• Auflösung: 0,088° x 4,096
• Bewegungsfreiheit: 360°
• Steueralgorithmus: PID
• Steuerung: Digital Packet, Baudrate: 8000 bps ~ 3 Mbps
• Protokoll: RS485 Asynchroner serieller Datenverkehr (8 Bit, 1 Stop, No Parity)
• Link (physisch): RS485 Multidrop-Bus
• Gewicht: 153 g
• Spannung: 10 ~ 14,8 V (empfohlene Spannung: 12 V)
• Untersetzungsverhältnis: 225 : 1
• ID: 254 ID (0~253)
• Feedback: Position, Temperatur, Ladung, Eingangsspannung, Stromstärke etc.
• Verbrauch im Standby-Modus: 100 mA
• Abmessungen: 40,2 mm x 61,1 mm x 46 mm (genaue Abmessungen finden Sie hier)
• Werkstoffe: Getriebe aus Metall, Engineering Plastics-Kunststoffgehäuse

Sämtliche technischen Merkmale des Servomotors Dynamixel MX-106R stehen auf der Herstellerwebsite unter folgender Webadresse zur Verfügung: https://emanual.robotis.com/docs/en/dxl/mx/mx-106/

Vergleich verschiedener Dynamixel Servomotoren

Mithilfe dieses Dokuments können die Merkmale der verschiedenen Dynamixel Servomotoren im Handumdrehen verglichen werden.

Vergleich der technischen Daten von Dynamixel Servomotoren

Die nachstehende Abbildung zeigt die technischen Merkmale der verschiedenen Dynamixel Servomotoren und ihre Positionierung aufgrund ihrer Leistungsdaten. Die Servomotoren werden nach der Art der Kommunikation unterschieden (die Serie MX bietet beide Kommunikationsarten an).

• Grundschema (en)
• Software (en)
• Kompatibilitätsleitfaden (en)
• Auswahlleitfaden (en)
• Dynamixel SDK (en)