可動物のモータ設計

あることでステッピングモータの制御プログラムを書いていました。
昨日になって「ステッピングモータの脱調が多くなったんだけど、どうしよう…?」という
話になりまして、急遽対応することになりました。

いろいろと検討をしていって、結果としては摩耗が進んで接地面積が増え抵抗が
増したのではないか、ということ。
多くの人は「え?たったそれだけのことで?」と思うかもしれないけど、
開発した本人にとっては「やっぱりそうなっちゃったか…」という感じでした。

というのも、実は今回のモータの機構、当初想定していたモータドライバと異なるものを
使っていたり、最終的な動きが初期の設計の段階で検討されていなかったりして、
結構ちぐはぐな状況で動いていたんです。
その事実には気づいていたんですが、僕の方に来た段階ではすでに出来上がった状態、
前に戻るにも戻れず、動かし方はほとんど決まっていたりで、仕様変更が難しかったため、
モータ自体の性能のぎりぎりのところでソフト的な調整をしていました。
最終的な動きを少し遅くしたり、余裕は少し持たせるようにしました。
でも、やっぱり無理なものは無理だったようです。まぁ当然かなぁ…。

今回のことから学ぶのは、アナログなものとはいえ、しっかりと机上計算をして余裕を見ておくこと。
データシート見れば特性は書いてあるので、これと合わせてちゃんと定格+ある程度の余裕で
所望の動作を見積もれることを確認しておくことが大切だと思う。

アタリマエのことだけど、以下のことは確認しよう:

  • 必要なトルクは事前に計算をしておく。モータのトルクが十分足りることを確認する
  • これに合うようにモータの種類、ドライバの電流値、電圧値を設定する
  • ドライバの熱に対する変化を見て、燃えないか、高温時に電流を十分に流せるか、などを確認する
  • 安全率(マージン)をある程度とって置くようにする

何か大学の時にロボット作った時にもこんな感じだったね…。
横着して計算しなかったのは今も昔も変わらずか。。。

Posted at : 2014-10-28 23:18:24 / Category : none

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