MyActuator Xシリーズモーター入門

この記事では、MyActuatorシリーズモーターの使い方と、reComputer Mini Jetson OrinでC++およびPythonを使用する方法を紹介します。

仕様

以下は、すべてのモーターモデルのパラメータを記載した完全な表です：

パラメータ	X2-7	X4-10	X4-36	X8-120	X12-320	X15-450
ギア比	28.17	12.6	36	19.61	20	20.25
入力電圧 (V)	24	24	24	48	48	72
無負荷速度 (RPM)	178	317	111	158	125	108
無負荷入力電流 (A)	1	1	0.9	1.6	2.7	3.5
定格速度 (RPM)	142	238	83	127	100	98
定格トルク (N.m)	2.5	4	10.5	43	85	145
定格出力 (W)	37	100	100	574	900	1480
定格相電流 A(rms)	3	7.8	6.1	17.6	30	25
ピークトルク (N.m)	7	10	34	120	320	450
ピーク相電流 A(rms)	8.1	19.5	21.5	43.8	100	69.2
効率 (%)	63	69.5	63.1	79	75	82.4
モーター逆起電力定数 (Vdc/Krpm)	4.3	6	6	19.2	17.9	29.9
モジュールトルク定数 (N.m/A)	0.8	0.8	1.9	2.4	3.3	5.8
モーター相抵抗 (Ω)	0.61	0.32	0.35	0.18	0.12	0.08
モーター相インダクタンス (mH)	0.13	0.14	0.17	0.31	0.05	0.14
極対数	13	13	13	10	20	20
3相接続	Y
バックドライブトルク (N.m)	0.4	0.8	1.14	3.21	3.8	4
バックラッシュ (Arcmin)	12	10	10	10	10	10
出力ベアリングタイプ	深溝玉軸受		クロスローラーベアリング
軸方向荷重 (KN)	0.25	1.2	1.3	4	4.5	5.4
軸方向応力 (KN)	0.25	1.2	1.3	1	4.5	5.4
ラジアル荷重 (KN)	1	1.2	1.5	4.5	5	6
慣性 (Kg.cm²)	0.17	0.25	0.3	1.5	12.9	31.6
エンコーダータイプ・インターフェース	デュアルエンコーダー ABS-17BIT (入力) / 17-18BIT (出力)
制御精度 (度)	<0.01
通信	CAN BUS / EtherCAT
重量 (Kg)	0.26	0.33	0.36	1.40	2.37	3.50
絶縁等級	F

RMD-X V4シリーズ命名規則

RMD: ブランド名 R-Reducer M-Motor D-Drive
X2: Xはシリーズ名を表す：統合プラネタリーアクチュエーター、2はモーターモデル番号を表す（例：X2 X4 X6 X8など）
P28: プラネタリーギア比（例：P12 P28 P32など）
7: ピークトルク 7N.m
E: 通信 E: CAN BUS & EtherCAT

主な特徴

CAN BUS & EtherCAT
クロスローラーベアリング
デュアルエンコーダー
高トルク密度
高精度
中空設計

入門

使用前の環境準備

PCのWindowsシステム

対応する製品マニュアルをダウンロードしてください。
MYACTUATOR_Setup Software_V4.0.zipをダウンロードしてください。
MYACTUATOR_Setup Software_V4.0.zipを展開し、以下をインストールしてください：
- Required Runtime Environment\ZLGUSBCAN_DriverディレクトリにあるUSBCAN_AllInOne_x86_x64_2.0.0.1.exe
- Required Microsoft Runtime LibrariesディレクトリにあるMSVBCRT.AIO.2019.10.19.X86 X64.exe

回路の接続

ここではX4-36モーターを選択し、そのインターフェース図を以下に示します。

ポート定義	ポート説明
① VCC	電源正極
② GND	電源負極
③ CAN_H	CAN_Hネットワーク信号端子
④ CAN_L	CAN_Lネットワーク信号端子
⑤ EtherCAT_IN	EtherCAT入力端子
⑥ EtherCAT_OUT	EtherCAT出力端子
⑦ T+	マスターがモジュールに制御コマンドを送信
⑧ T-	モジュールがマスターにステータスフィードバックを送信
⑨ R+	マスターがモジュールステータスデータを反映
⑩ R-	モジュールがマスター制御コマンドを反映

ここでは、CAN通信方式を使用します。これには、WindowsでのPC上でのデバッグ用に追加のUSB-CANインターフェースが必要です。

ここでは、モーター用に別途24V電源を提供し、USBをコンピューターに接続する必要があります。

`MYACTUATOR Setup Software 250206.exe`を使用してモーターをテストする

IDの設定と接続	モーター情報の読み取り	モーターの校正	モーターの校正	モーター回転テストの実行

デフォルトのモーターIDは1です。IDに1を入力し、「Connect」をクリックします。	接続後、「Read」をクリックしてモーターの現在の情報を取得します。	初回使用時は、「Calibrate Motor」をクリックして校正を実行します。	校正後、「Read」と「Save」をクリックします。	Motor Runningセクションで異なるモーター制御モードをテストできます。

詳細な機能については、MYACTUATOR_Setup Software_V4.0.zipファイルに含まれているSetup Software Instruction Manual - V3.0.pdfを参照してください。

reComputer Mini Jetson Orinを使用してモーターを制御する

現在、市場で最も一般的なモーター用CAN通信インターフェースはXT30 (2+2)とJSTコネクタを使用しています。私たちのreComputer Mini Jetson OrinとreComputer RoboticsデバイスはデュアルXT30 (2+2)ポートとJSTベースのCANインターフェースを搭載し、シームレスな互換性を提供します。

reComputer Mini:

reComputer Robotics

CAN使用の詳細については、このwikiを参照してください。

CANインターフェースの有効化

ステップ1: CAN0とCAN1を使用する前に、底面カバーを取り外し、両方の120Ω終端抵抗をON位置に設定してください。

ステップ2: XT30 (2+2)インターフェースを介してモーターをreComputer Mini CAN0に直接接続します。

これはreComputer MiniのCAN0インターフェースです

:::dangerこの電源は単一モーター学習およびテスト専用です。複数のモーターの場合は、別途電源ボードを設計し、Jetsonの電源をモーター電源から分離して、高電流がJetsonを直接通過することを避けてください。 :::

Jetson CAN通信を有効にする

ターミナルを開き、以下のコマンドを入力してGPIOピンをハイにプルし、CAN0を有効にします：

gpioset --mode=wait 0 43=0

JST-インターフェースCAN1を使用している場合は、ピン106をハイにプルします。

gpioset --mode=wait 0 106=0

このターミナルを開いたまま、新しいターミナルを起動し、CAN0を設定します。

sudo modprobe mttcan
sudo ip link set can0 type can bitrate 1000000
sudo ip link set can0 up

PythonとC++環境の構築

ステップ1: SDKをGitクローンします。

git clone https://github.com/ZhuYaoHui1998/myactuator_rmd.git

ステップ2: このドライバーSDKには以下の依存関係のインストールが必要です。Debian Linuxの場合、aptを通じて以下のようにインストールできます：

sudo apt-get install -y build-essential cmake
sudo apt install linux-modules-extra-5.15.0-1025-nvidia-tegra # For Jetson Jetpack 6.0

Pythonバインディングを使用したい場合は、追加でPython 3、pip、pybind11をインストールする必要があります：

sudo apt-get install -y python3 python3-pip python3-pybind11 python3-setuptools

依存関係をインストールした後、以下のステップで説明するように、ドライバーSDKをC++ライブラリまたはPythonパッケージとしてインストールする必要があります。どちらもCMakeを使用してC++コードをコンパイルします。

C++ライブラリのビルド

C++ドライバーSDKをビルドするには、このフォルダ内で新しいターミナルを開き、以下のコマンドを実行します。古いバージョンのLinuxでは、error: 'const struct can_frame' has no member named 'len'というエラーメッセージでビルドが失敗する場合があり、issue 5で議論されているコード修正を適用する必要があります。

cd ~/myactuator_rmd
mkdir build
cd build
cmake .. -D PYTHON_BINDINGS=on
make -j $(nproc)
sudo make install

フラグPYTHON_BINDINGS（デフォルトはオフ）は、C++ライブラリに加えてPythonバインディングもビルドします。C++ライブラリのみを使用したい場合は、オフのままにしておいてください。このようにPythonバインディングをビルドすると、共有ライブラリにコンパイルされますが、インストールはされません。つまり、ライブラリを手動でインストールするか、ビルドフォルダ内でローカルにのみインポートできます。

パッケージを再度アンインストールするには、以下のコマンドを使用できます：xargs rm < install_manifest.txt。

Pythonライブラリのビルド

このSDKのPythonバインディングをビルドしてインストールするには、メインフォルダ内で新しいターミナルを開き、以下のコマンドを実行します：

cd ~/myactuator_rmd
pip3 install .

これはsetup.pyを使用してCMakeを呼び出し、バインディングをC++ライブラリとしてインストールします。再度削除したい場合は、単純にpip3 uninstall myactuator-rmd-pyを実行してください。

C++を使用した制御

プロジェクトディレクトリ構造の作成
コードsrcディレクトリの下にプロジェクトディレクトリを作成します。例えば、myactuator_exampleという名前にし、サブディレクトリの下にsrcフォルダを作成します。

cd ~/myactuator_rmd
mkdir -p ~/myactuator_rmd/src/myactuator_example/src  
cd ~/myactuator_rmd/src/myactuator_example  

CMakeLists.txtの作成
~/myactuator_rmd/src/myactuator_example/CMakeLists.txtファイルに、以下の内容を記述します：

touch CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 3.20)  
project(myactuator_example)  

# Find the myactuator_rmd library  
find_package(myactuator_rmd REQUIRED)  

# Create executable  
add_executable(myactuator_node  
src/main.cpp  
)  

# Use C++17 standard  
target_compile_features(myactuator_node PUBLIC  
cxx_std_17  
)  

# Link the myactuator_rmd library  
target_link_libraries(myactuator_node PUBLIC  
myactuator_rmd::myactuator_rmd  
)  

main.cppの作成
~/myactuator_rmd/src/myactuator_example/src/main.cppファイルに、以下のコードを記述します：

touch src/main.cpp

#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <myactuator_rmd/myactuator_rmd.hpp>

int main() {
myactuator_rmd::CanDriver driver {"can0"};
myactuator_rmd::ActuatorInterface actuator {driver, 1};

std::cout << actuator.getVersionDate() << std::endl;
std::cout << actuator.sendPositionAbsoluteSetpoint(180.0, 500.0) << std::endl;
actuator.shutdownMotor();
return EXIT_SUCCESS;
}

プロジェクトのビルド

cd ~/myactuator_rmd/src/myactuator_example
mkdir build && cd build
cmake .. -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
make

プログラムの実行

sudo ./myactuator_node

前提条件

CANインターフェースcan0が適切に設定されている必要があります（モーターとCANバスが正しく接続されていることを確認してください）。
myactuator_rmdライブラリが適切にインストールされている必要があります（インストールされていない場合は、まずインストールしてください）。

C++実装の詳細については、myactuator_rmd.hppのすべての内容を参照してください。Python使用方法について詳細な紹介を提供します。

Pythonを使用した制御

~/myactuator_rmd/src/myactuator_exampleディレクトリの下にscriptsという名前のフォルダを作成し、Pythonスクリプトを保存します。

cd ~/myactuator_rmd/src/myactuator_example
mkdir scripts

バージョン番号の取得

scriptsディレクトリの下にtest.pyという名前のカスタムPythonスクリプトを作成し、以下のコードを記述します。

import myactuator_rmd_py as rmd
import time

# Initialize CAN driver and actuator interface
driver = rmd.CanDriver("can0")  # Using can0
actuator = rmd.ActuatorInterface(driver, 1)  # CAN ID set to 1

# Get version number
print("Version number:", actuator.getVersionDate())

ライブラリをロードし、特定のネットワークインターフェース（ここではcan0）とドライブ（ここでは1、CANアドレス0x140 + 1 = 0x141に対応）のドライバーを作成し続けます。

モーターステータスの取得

# -*- coding: gbk -*-
import myactuator_rmd_py as rmd
import time
driver = rmd.CanDriver("can0")
actuator = rmd.ActuatorInterface(driver, 1)

# Motor Status 1
status1 = actuator.getMotorStatus1()
print(f"""
Motor Status 1:
Temperature: {status1.temperature}°C
Brake Status: {'Released' if status1.is_brake_released else 'Locked'}
Voltage: {status1.voltage}V
Error Code: {status1.error_code}
""")

# Motor Status 2
status2 = actuator.getMotorStatus2()
print(f"""
Motor Status 2:
Temperature: {status2.temperature}°C
Current: {status2.current}A
Shaft Speed: {status2.shaft_speed} RPM
Shaft Angle: {status2.shaft_angle}°
""")

# Motor Status 3
status3 = actuator.getMotorStatus3()
print(f"""
Motor Status 3:
Temperature: {status3.temperature}°C
Phase A Current: {status3.current_phase_a}A
Phase B Current: {status3.current_phase_b}A
Phase C Current: {status3.current_phase_c}A
""")

## Torque Calculation

import myactuator_rmd_py as rmd
from myactuator_rmd_py.actuator_constants import X4_24  # Import according to your motor model

def get_normalized_torque(actuator):
    """Calculate normalized torque from current"""
    # Get current value
    status = actuator.getMotorStatus2()
    current = status.current

    # Calculate normalized torque (current/rated)
    torque_ratio = current / X4_24.rated_current
    actual_torque = torque_ratio * X4_24.rated_torque
    return actual_torque

# Usage example
driver = rmd.CanDriver("can0")
actuator = rmd.ActuatorInterface(driver, 1)

try:
    while True:
        torque = get_normalized_torque(actuator)
        print(f"Current Torque: {torque:.3f} Nm (Rated: {X4_24.rated_torque} Nm)", end='\r')
        time.sleep(0.1)
except KeyboardInterrupt:
    actuator.shutdownMotor()

制御モード

現在の制御モードの取得

# -*- coding: gbk -*-
import myactuator_rmd_py as rmd
import time
driver = rmd.CanDriver("can0")
actuator = rmd.ActuatorInterface(driver, 1)
mode = actuator.getControlMode()
print(f"Current Control Mode: {mode}")

絶対位置制御

# -*- coding: gbk -*-
import myactuator_rmd_py as rmd
import time
driver = rmd.CanDriver("can0")
actuator = rmd.ActuatorInterface(driver, 1)

# Move to 180 degree position at 100 deg/s
actuator.sendPositionAbsoluteSetpoint(180.0, 300.0)
time.sleep(5)  # Wait for motor to reach target position

# Get current position
angle = actuator.getMultiTurnAngle()
print(f"Current position: {angle}°")

time.sleep(5)
mode = actuator.getControlMode()
print(f"Current control mode: {mode}")
actuator.shutdownMotor()

モーターが180度の位置に回転するのを確認できます。

相対位置制御

import myactuator_rmd_py as rmd
import time
driver = rmd.CanDriver("can0")
actuator = rmd.ActuatorInterface(driver, 1)

# Move an additional 90 degrees from current position
current_angle = actuator.getMultiTurnAngle()
target_angle = current_angle + 90.0
actuator.sendPositionAbsoluteSetpoint(target_angle, 50.0)
time.sleep(3)
angle = actuator.getMultiTurnAngle()
print(f"Current position: {angle}°")
mode = actuator.getControlMode()
print(f"Current control mode: {mode}")
actuator.shutdownMotor()

モーターが反時計回りに90度回転するのを観察できます。

速度制御

# -*- coding: gbk -*-
import myactuator_rmd_py as rmd
import time
driver = rmd.CanDriver("can0")
actuator = rmd.ActuatorInterface(driver, 1)

# Continuous rotation at 500 RPM
actuator.sendVelocitySetpoint(500.0)
time.sleep(15)

# Stop motor
actuator.stopMotor()

# Get current position
angle = actuator.getMultiTurnAngle()
print(f"Current position: {angle}°")

mode = actuator.getControlMode()
print(f"Current control mode: {mode}")

トルク制御

# -*- coding: gbk -*-
import myactuator_rmd_py as rmd
import time
driver = rmd.CanDriver("can0")
actuator = rmd.ActuatorInterface(driver, 1)

# Apply 0.5A current (torque)
actuator.sendCurrentSetpoint(0.5)
time.sleep(2)

# Stop torque output
actuator.stopMotor()

# Get current position
angle = actuator.getMultiTurnAngle()
print(f"Current position: {angle}°")

mode = actuator.getControlMode()
print(f"Current control mode: {mode}")

クローズドループモーション制御

# -*- coding: gbk -*-
import myactuator_rmd_py as rmd
import time

# Initialization
driver = rmd.CanDriver("can0")
actuator = rmd.ActuatorInterface(driver, 1)

# Position control with feedback
feedback = actuator.sendPositionAbsoluteSetpoint(180.0, 100.0)
time.sleep(5)
print(feedback)


# Velocity control with feedback
feedback = actuator.sendVelocitySetpoint(20.0)
time.sleep(5)
print(feedback)

# Torque control with feedback
torque_constant = 0.32  # Set according to motor model
feedback = actuator.sendTorqueSetpoint(1.5, torque_constant)
time.sleep(5)
print(feedback)

actuator.stopMotor()

モーターブレーキ制御

# -*- coding: gbk -*-
import myactuator_rmd_py as rmd
import time
driver = rmd.CanDriver("can0")
actuator = rmd.ActuatorInterface(driver, 1)

# Engage brake
actuator.lockBrake()
print("Brake engaged")

# Release brake
actuator.releaseBrake()
print("Brake released")

モーター電源制御

# -*- coding: gbk -*-
import myactuator_rmd_py as rmd
import time
driver = rmd.CanDriver("can0")
actuator = rmd.ActuatorInterface(driver, 1)

# Power off motor
actuator.shutdownMotor()
print("Motor powered off")

エンコーダー機能

マルチターンエンコーダー位置の取得

# -*- coding: gbk -*-
import myactuator_rmd_py as rmd
import time
driver = rmd.CanDriver("can0")
actuator = rmd.ActuatorInterface(driver, 1)
encoder_pos = actuator.getMultiTurnEncoderPosition()
print(f"Multi-turn encoder position: {encoder_pos}")

現在位置をゼロ点として設定（再起動が必要）

# -*- coding: gbk -*-
import myactuator_rmd_py as rmd
import time
driver = rmd.CanDriver("can0")
actuator = rmd.ActuatorInterface(driver, 1)
actuator.setCurrentPositionAsEncoderZero()
print("Current position set as encoder zero point")

カスタムゼロ点の設定（再起動が必要）

# -*- coding: gbk -*-
import myactuator_rmd_py as rmd
import time

driver = rmd.CanDriver("can0")
actuator = rmd.ActuatorInterface(driver, 1)

# Get current position as zero point
current_pos = actuator.getMultiTurnEncoderOriginalPosition()
print(f"Raw encoder position: {current_pos}")

# Set zero offset
actuator.setEncoderZero(current_pos)
print(f"Encoder zero point set to: {current_pos}")

# Reboot to apply settings
actuator.shutdownMotor()
time.sleep(1)  # Wait for shutdown
actuator = rmd.ActuatorInterface(driver, 1)  # Reinitialize

# Verify
new_pos = actuator.getMultiTurnEncoderPosition()
print(f"Post-reboot position (should be near 0): {new_pos}")

加速度設定

# -*- coding: gbk -*-
import myactuator_rmd_py as rmd
import time
from myactuator_rmd_py.actuator_state import AccelerationType

# Initialization
driver = rmd.CanDriver("can0")
actuator = rmd.ActuatorInterface(driver, 1)

## Get initial acceleration
print(f"Initial acceleration: {actuator.getAcceleration()}")

actuator.setAcceleration(5000, AccelerationType.POSITION_PLANNING_ACCELERATION)

## Get modified acceleration
print(f"Modified acceleration: {actuator.getAcceleration()}")

# Set different acceleration types
actuator.setAcceleration(1000, AccelerationType.POSITION_PLANNING_ACCELERATION)
actuator.setAcceleration(800, AccelerationType.POSITION_PLANNING_DECELERATION)
actuator.setAcceleration(1200, AccelerationType.VELOCITY_PLANNING_ACCELERATION)
actuator.setAcceleration(1000, AccelerationType.VELOCITY_PLANNING_DECELERATION)

技術サポート & 製品ディスカッション

私たちの製品をお選びいただき、ありがとうございます！私たちは、お客様の製品体験が可能な限りスムーズになるよう、さまざまなサポートを提供しています。さまざまな好みやニーズに対応するため、複数のコミュニケーションチャンネルを用意しています。

仕様​

RMD-X V4シリーズ命名規則​

主な特徴​

入門​

使用前の環境準備​

回路の接続​

MYACTUATOR Setup Software 250206.exeを使用してモーターをテストする​

reComputer Mini Jetson Orinを使用してモーターを制御する​

CANインターフェースの有効化​

Jetson CAN通信を有効にする​

PythonとC++環境の構築​

C++ライブラリのビルド​

Pythonライブラリのビルド​

C++を使用した制御​

Pythonを使用した制御​

バージョン番号の取得​

モーターステータスの取得​

制御モード​

モーターブレーキ制御​

モーター電源制御​

エンコーダー機能​

加速度設定​

技術サポート & 製品ディスカッション​

仕様