AX-18F/ AX-18A

부품 사진

  

[AX-18F]                                  [AX-18A]

 

※ AX-18A 는  AX-18F 와 동일한 성능에 외형을 개선한 모델입니다. 현재는 AX-18A만 판매중 입니다.

 

 

주요 사양 요약

 

Stall Torque 는 순간적으로 낼수있는 최대정지토크를 의미합니다.

실제구동위해 로봇을 설계하신다면 Stall Torque의 1/5 이하의 로드가 걸리도록 설계하셔야 안정적인 움직임이 가능합니다.

 

Control Table

Control Table은 다이나믹셀 내부에 존재하는 값으로서 다이나믹셀의 현재 상태와 구동에 관한 Data로 구성되어 있습니다.
사용자는 Instruction Packet을 통해 Control Table의 data를 변경하는 방식으로 다이나믹셀을 제어할 수 있습니다.

 

EEPROM and RAM

RAM Area의 Data는 전원이 인가될 때마다 다시 초기값으로 설정됩니다. 그러나 EEPROM Area Data의 경우 값을 설정하면 전원이 Off되어도 그 값이 보존됩니다.

Address

Address는Data의 위치 입니다. Dynamixel 에 Data를 쓰거나 읽기 위해서는 Packet에 그 Data가 위치해 있는 Address를 지정해 주어야 합니다.

접근

다이나믹셀 Data 에는 읽기 전용(R)과 읽고 쓰기가 가능한 것(RW), 두 가지가 있습니다. 읽기 전용(R)은 주로 센싱용으로 사용되는 data 이며 읽고 쓰기 가능한 것(RW)은 구동을 위한 Data 입니다.

초기값

Control Table에서 우측에 표시된 초기값들은 EEPROM 영역 Data인 경우 공장 출하 값이고, RAM Area Data인 경우는 전원이 인가되었을 때 갖는 초기값입니다.

상위바이트/하위바이트

Control Table 에는 명칭이 같지만 (L) 과 (H) 가 뒤에 붙어서 Address 가 구분되어 있는 것들이 있습니다. 이것은 16bit가 요구되는 Data를8bit씩 각Address (low, High)에 나누어 표현한 것입니다. 이 두 개의 Address 는 하나의 Instruction Packet으로 동시에 write 되어야 합니다.

 

Area

주소 (16진수)

명칭

의미

접근

초기값 (16진수)

E

E

P

R

O

M

0 (0x00)

Model Number(L)

모델 번호의 하위 바이트

R

18 (0x12)

1 (0x01)

Model Number(H)

모델 번호의 상위 바이트

R

0 (0x00)

2 (0x02)

Version of Firmware

펌웨어 버전 정보

R

-

3 (0x03)

ID

다이나믹셀 ID

RW

1 (0x01)

4 (0x04)

Baud Rate

다이나믹셀 통신 속도

RW

1 (0x01)

5 (0x05)

Return Delay Time

응답 지연 시간

RW

250 (0xFA)

6 (0x06)

CW Angle Limit(L)

시계 방향 한계 각도 값의 하위 바이트

RW

0 (0x00)

7 (0x07)

CW Angle Limit(H)

시계 방향 한계 각도 값의 상위 바이트

RW

0 (0x00)

8 (0x08)

CCW Angle Limit(L)

반시계 방향 한계 각도 값의 하위 바이트

RW

255 (0xFF)

9 (0x09)

CCW Angle Limit(H)

반시계 방향 한계 각도 값의 상위 바이트

RW

3 (0x03)

11 (0x0B)

the Highest Limit Temperature

내부 한계 온도

 RW

75 (0x46))

12 (0x0C)

the Lowest Limit Voltage

최저 한계 전압

RW

60 (0x3C)

13 (0x0D)

the Highest Limit Voltage

최고 한계 전압

RW

140 (0x8C)

14 (0x0E)

Max Torque(L)

토크 한계 값의 하위 바이트

RW

215 (0xD7)

15 (0x0F)

Max Torque(H)

토크 한계 값의 상위 바이트

RW

3 (0x03)

16 (0x10)

Status Return Level

응답 레벨

RW

2 (0x02)

17 (0x11)

Alarm LED

알람용 LED 기능

RW

36 (0x24)

18 (0x12)

Alarm Shutdown

알람용 셧 다운(Shut down) 기능

RW

36 (0x24)

R

A

M

24 (0x18)

Torque ON/OFF

토크 켜기

RW

0 (0x00)

25 (0x19)

LED

LED On/Off

RW

0 (0x00)

26 (0x1A)

CW Compliance Margin

CW Compliance margin

RW

1 (0x01)

27 (0x1B)

 CCW Compliance Margin

CCW Compliance margin

RW

1 (0x01)

28 (0x1C)

CW Compliance Slope

CW Compliance slope

RW

32 (0x20)

29 (0x1D)

CCW Compliance Slope

CCW Comliance slope

RW

32 (0x20)

30 (0x1E)

Goal Position(L)

목표 위치 값의 하위 바이트

RW

-

31 (0x1F)

Goal Position(H)

목표 위치 값의 상위 바이트

RW

-

32 (0x20)

Moving Speed(L)

목표 속도 값의 하위 바이트

RW

-

33 (0x21)

Moving Speed(H)

목표 속도 값의 상위 바이트

RW

-

34 (0x22)

Torque Limit(L)

토크 한계 값의 하위 바이트

RW

ADD14

35 (0x23)

Torque Limit(H)

토크 한계 값의 상위 바이트

RW

ADD15

36 (0x24)

Present Position(L)

현재 위치 값의 하위 바이트

R

-

37 (0x25)

Present Position(H)

현재 위치 값의 상위 바이트

R

-

38 (0x26)

Present Speed(L)

현재 속도 값의 하위 바이트

R

-

39 (0x27)

Present Speed(H)

현재 속도 값의 상위 바이트

R

-

40 (0x28)

Present Load(L)

현재 하중 값의 하위 바이트

R

-

41 (0x29)

Present Load(H)

현재 하중 값의 상위 바이트

R

-

42 (0x2A)

Present Voltage

현재 전압

R

-

43 (0x2B)

Present Temperature

현재 온도

R

-

44 (0x2C)

Registered

Instruction의 등록 여부

R

0 (0x00)

46 (0x2E)

Moving

움직임 유무

R

0 (0x00)

47 (0x2F)

Lock

EEPROM 잠금

RW

0 (0x00)

48 (0x30)

Punch(L)

Punch 값의 하위 바이트

RW

32 (0x20)

49 (0x31)

Punch(H)

Punch 값의 상위 바이트

RW

0 (0x00)

 

Address 기능 설명

EEPROM 영역

Model Number

다이나믹셀의 모델 번호입니다.

 

Firmware Version

다이나믹셀 펌웨어 버전입니다.

 

ID

다이나믹셀을 식별하기 위한 고유 번호입니다.
0~253 (0xFD) 까지 사용 가능하며, 254(0xFE)는 브로드캐스트(Broadcast) ID로 특수하게 사용됩니다.
Instruction packet을 보낼 때, 브로드캐스트 ID를 사용하면 모든 다이나믹셀에 명령을 내릴 수 있습니다.

연결된 다이나믹셀의 ID가 중복되지 않도록 주의해야 합니다.
ID 중복시 검색이 안되거나 통신이상 혹은 오동작이 발생 할 수 있습니다.

 

Baud Rate

제어기와 통신하기 위한 통신 속도 입니다.
0~254 (0xFE) 까지 사용 가능하며 산출 공식은 다음과 같습니다.

Baudrate(BPS)  = 2000000 / (Value + 1)

 

Value

설정 BPS

목표 BPS

오차

1

1000000.0

1000000.0

  0.000 %

3

500000.0

500000.0

  0.000 %

4

400000.0

400000.0

  0.000 %

7

250000.0

250000.0

  0.000 %

9

200000.0

200000.0

  0.000 %

16

117647.1

115200.0

 -2.124 %

34

57142.9

57600.0

  0.794 %

103

19230.8

19200.0

 -0.160 %

207

9615.4

9600.0

 -0.160 %

 

참고 : UART는 Baudrate오차가 3% 이내이면 통신에 지장이 없습니다.

 

 

Return Delay Time

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

 

CW/CCW Angle Limit

동작이 허용되는 각도를 설정할 수 있습니다.
값의 범위와 단위는 Goal Position(Address 30, 31)과 같습니다.

CW와 CCW의 값에 따라 다음의 2가지 동작 모드를 설정할 수 있습니다.

동작 방식

CW / CCW

바퀴 모드

둘 다 0인 값

관절 모드

둘 다 0이 아닌 값

바퀴 모드는 모터가 무한 회전을 하여 바퀴형 구동 로봇에 쓸 수 있습니다.

관절 모드는 특정 각도로 제어가 가능하여 다관절 로봇에 쓸 수 있습니다.

 

The Highest Limit Temperature

동작 온도의 상한 값입니다.
사용 범위는 10~99 (0x0A~0x63)이며, 단위는 섭씨 온도입니다.
예를 들어, 값이 80이면 80℃ 입니다.
내부 온도가 이 값을 넘으면 Status Packet 중 ERROR의 Over Heating Error Bit (Bit2) 가 ‘1’로 설정되어 반환되고, Alram LED/Shutdown의 플래그(flag)중 과열(Overheating)이 설정되어 있다면  기능이 발휘됩니다.

 

주의 : 온도 상한선을 초기값 보다 높게 설정하지 마십시오.

온도 알람셧다운 발생시 20분이상 휴식하여 다이나믹셀의 온도를 충분히 낮춘후 사용해 주세요. 온도가 높은상태에서 사용시 제품이 손상될 수 있습니다.

 

The Lowest(Highest) Limit Voltage

전압 동작 범위의 상한과 하한 값입니다.
상한과 하한 각각 50~160 (0x32~0xFA)까지 사용 가능하며, 단위는 0.1V입니다.
예를 들어, 값이 80이면 8V입니다.
현재 전압 값이 이 범위를 벗어날 경우 Status Packet 중 ERROR의 Voltage Range Error Bit(Bit0)가 ‘1’로 설정되어 반환되고, Alram LED/Shutdown의 플래그(flag)중 입력 전압 에러(Input Voltage Error)가 설정되어 있다면  기능이 발휘됩니다.

 

Max Torque

모터의 최대 출력 제한 값입니다.
0~1023 (0x3FF) 까지 사용 가능하며, 단위는 약 0.1%입니다.
예를 들어, 값이 512이면 약 50%이고 최대 출력 대비 50%만 사용하겠다는 의미입니다.
전원이 켜지면 Torque Limit(Address 34, 35)는 이 값을 초기 값으로 사용합니다.

 

Status Return Level

Status Packet의 반환 방식을 결정합니다.

동작 방식

0

  모든 명령에 대해 반환하지 않음. (단, PING 명령 제외)

1

  READ 명령에 대해서만 반환함.

2

  모든 명령에 대해서 반환함.

 

참고: Instruction packet 의 ID가  Broadcast ID 인 경우는 이 값에 상관 없이 Status Packet이 반환되지 않습니다.

 

Alarm LED

Alarm Shutdown

다이나믹셀은 동작 중에 발생하는 위험 상황을 감지하여 스스로를 보호할 수 있습니다.
설정할 수 있는 위험 상황은 아래 표와 같습니다.

Bit

명 칭

내  용

Bit 7

0

-

Bit 6

Instrction Error

정의되지 않은 Instruction이 전송된 경우, 또는 reg_write명령없이 Action명령이 전달된 경우

Bit 5

Overload Error

모터의 최대 출력으로 제어할 수 없는 하중이 지속적으로 적용되는 경우

Bit 4

checkSum Error

전송된 Instruction Packet의 ChecklSum이 맞지 않을 경우

Bit 3

Range Error

해당 Address의 값의 범위를 벗어난 값을 Instruction Packet으로 보내는 경우

Bit 2

OverHeating Errir

내부 온도가 설정된 동작 온도 범위를 벗어난 경우

Bit 1

Angle Linit Error

적용한 Goal Position이 설정한 CW/CCW Angle Limitit  범위를 벗어난 경우

Bit 0

Input Voltage Error

인가된 전압이 설정된 동작 전압 범위를  벗어났을 경우

각 Bit의 기능은 ‘OR’의 논리로 적용되기 때문에 중복 설정이 가능합니다. 즉, 0X05 (2 진수: 00000101)로 설정되었을 경우 Input Voltage Error와 Overheating Error가 발생하는 것을 모두 감지할 수 있습니다.

위험 상황이 발생하면 LED를 깜박이고, Torque Limit의 값을 0 으로 만들어서 모터 출력이 0%가 되도록 합니다.

RAM 영역

Torque Enable

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

의미

0

Torque OFF(Free-run) 상태로 변경됩니다.

1

Torque ON 상태로 변경되고 EEPROM 영역의 모든 Data는 잠김 상태로 변경됩니다.

 

LED

의미

0

 LED를 OFF시킵니다.

1

 LED를 ON시킵니다.

 

Compliance

Compliance는 모터의 제어의 유연성을 설정하는 것입니다.

아래 그림은 위치와 모터의 출력 관계를 나타냅니다.

Compliance Margin

CW/CCW 방향 별로 존재하며 목표 위치와 현재 위치의 오차를 의미합니다.

값의 범위는 0~255이며, 단위는 Goal Position(Address 30, 31)과 같습니다.
이 값이 클수록 유격이 많이 생기는 효과가 나타납니다.

 

Compliance Slope

CW/CCW 방향 별로 존재하며 목표 위치 근처에서 출력의 정도를 설정합니다.

Compliance Slope 는 총 7 단계로 설정할 수 있으며 값이 높을 수록 유연성이 좋아집니다.

Data 대표값은 실제로 사용되는 값입니다. 즉, 25로 설정되어도 대표값 16으로 내부에서는 사용됩니다.

단계

Data 값

Data 대표 값

1

0 (0x00) ~ 3(0x03)

2 (0x02)

2

4(0x04) ~ 7(0x07)

4 (0x04)

3

8(0x08)~15(0x0F)

8 (0x08)

4

16(0x10)~31(0x1F)

16 (0x10)

5

32(0x20)~63(0x3F)

32 (0x20)

6

64(0x40)~127(0x7F)

64 (0x40)

7

128(0x80)~254(0xFE)

128 (0x80)

 

 

 

Goal Position

이동 시키고자 하는 곳의 위치 값입니다.
0~1023 (0x3FF)까지 사용 가능하며 단위는 0.29도 입니다.

CW/CCW Angle Limit의 벗어난 값을 사용하게 되면 Status Packet 중 ERROR의 Angle Limit Error Bit (Bit1) 가 ‘1’로 설정되어 반환되고, Alram LED/Shutdown의 플래그(flag)중 Angle Limit Error가 설정되어 있다면  기능이 발휘됩니다. .

 

                   <위 그림은 해당 모델의 전면이 기준입니다>

 

바퀴 모드로 설정되어 있는 경우 이 값은 사용되지 않습니다.

 

Moving Speed

이동하는 속도를 나타내며 이 값의 범위와 단위는 동작 모드에 따라 다릅니다.

참고: 해당 모델의 최대 rpm을 확인하시기 바랍니다. 최대 rpm 이상을 설정해도 모터는 그 이상의 속도를 낼 수 없습니다.

 

 

 

Torque Limit

모터의 최대 출력 제한 값입니다.
0~1023 (0x3FF) 까지 사용 가능하며, 단위는 약 0.1%입니다.
예를 들어, 값이 512이면 약 50%이고 최대 출력 대비 50%만 사용하겠다는 의미입니다.
전원이 켜지면 Max Torque의 값을 초기 값으로 사용합니다.

 

참고: Alarm Shutdown의 기능이 발휘되면 이 값이 0이 되어 모터의 힘이 없어지게 됩니다. Alarm Shutdown조건이 해제되고 이 값을 0이 아닌 값으로 바꾸면 다시 모터의 출력이 발휘되어 사용할 수 있습니다.

 

Present Position

다이나믹셀의 현재 위치 값입니다.

값의 범위는 0~1023 (0x3FF)이며 단위는 0.29도 입니다.

 

                   <위 그림은 해당 모델의 전면이 기준입니다>

 

주의: 바퀴 모드로 설정되어 있는 경우 이 값을 회전량 또는 움직인 거리를 측정하는 용도로 사용할 수 없습니다.

 

Present Speed

현재  이동하는 속도입니다.

이 값은 0~2047 (0x7FF) 까지 사용됩니다.
0~1023 범위의 값이면 CCW방향으로 회전한다는 의미입니다.
1024~2047 범위의 값이면 CW방향으로 회전한다는 의미입니다.
즉, 10번째 bit가 방향을 제어하는 direction bit가 되며 0과 1024는 같습니다.
이 값의 단위는 동작 모드에 따라 다릅니다.

 

Present Load

현재 적용되는 하중을 의미합니다.

이 값의 범위는 0~2047이며, 단위는 약 0.1%입니다.

0~1023 범위의 값은 CCW방향으로 하중이 작용한다는 의미입니다.
1024~2047 범위의 값은 CW방향으로 하중이 작용한다는 의미입니다.
즉, 10번째 bit가 방향을 제어하는 direction bit가 되며, 1024는 0과 같습니다.
예를 들어, 값이 512이면 CCW 방향으로 최대 출력 대비 약 50%로 하중이 감지된다는 의미입니다.

 

참고: 현재하중은 토크센서 등을 이용하여 측정된 값이 아니라 내부 출력 값을 기반으로 유추된 값 입니다.

따라서 무게나 토크를 측정하는 용도로는 부정확 할 수 있습니다. 해당 관절에 가해지는 힘의 방향과 크기를 예측하는 용도로 사용하시기를 권장합니다.

 

Present Voltage

현재 공급되고 있는 전압입니다.
이 값의 단위는 0.1V입니다. 예를 들어, 값이 100이면 10V입니다.

 

Present Temperature

내부의 온도입니다.
이 값의 단위는 섭씨 온도입니다. 예를 들어, 값이 85이면 현재 내부 온도는 85℃ 입니다.

 

Registered Instruction

의미

0

 REG_WRITE로 전달된 명령이 없습니다.

1

 REG_WRITE로 전달된 명령이 있습니다.

 

참고: ACTION 명령을 수행하면 이 값이 0으로 바뀝니다.

 

Moving

의미

0

 Goal position 명령 수행을 완료했습니다.

1

 Goal position 명령 수행 중입니다.

 

Lock

의미

0

 EEPROM영역을 수정할 수 있습니다.

1

 EEPROM영역을 수정하지 못합니다.

 

주의: Lock이 1로 설정되면 전원을 껐다 켜야 0으로 바꿀 수 있습니다.

 

Punch

구동시에 모터에 공급되는 최소 전류량 입니다.

초기값은 0x20이며 최고 0x3ff까지 설정할 수 있습니다.

 

Option Frame

F2의 적용

F2는 다음과 같은 방법으로 적용됩니다.

 

 

F3의 적용

F3은 다음과 같은 방법으로 적용됩니다. F3은 AX-18A 의 3면(좌,우,아래면)에 결합될 수 있습니다.

 

 

 

 

Dimension

 

 

프레임 호환 가이드(LINK)

 

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