GUIツールを利用した モータ制御を体験する - CQ出版社

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National Instruments 社の計測・制御ソフト
ウェアの開発・実行環境「LabVIEW 8.6」
GUI ツールを利用した
モータ制御を体験する
古川 亨
最近,パソコンから制御できるモータなどが手ごろな価格で入
の開発・実行環境である「LabVIEW 8.6」の評価版を使い
手できるようになった.そこで本稿では,パソコンを使って
ます.一般に LabVIEW は計測ソフトウェア開発に使われ
モータを制御するパーカッション装置を製作する.制御ソフト
がちですが,シリアル通信を使って外部機器を制御するこ
ウェアの開発・実行環境には米国 National Instruments 社
ともできます.今回収録した LabVIEW 8.6 評価版は,30
の「LabVIEW 8.6」評価版を使用する.本製作を通じて,モー
日間,フル機能が使えます.
タ制御の基礎が理解できる.今回付属 DVD-ROM に収録した
LabVIEW 8.6 評価版は,30 日間,フル機能が使える.
1.ハードウェア構成と動作テスト
(編集部)
● 角度の設定を簡単に行えるモータを使用
ちょっとした工作をするとき,手軽にモータを動かせる
今回使用したハードウェアは以下の通りです(写真 2).
と便利です.最近ではロボット人気のせいか,パソコンか
¡モータ「DYNAMIXEL AX-12+」
ら制御できるモータなどが手ごろな価格で入手できるよう
¡USB-シリアル変換ケーブル
になりました.そこで本稿では,パソコンを使ってモータ
¡モータと USB-シリアル変換ケーブルを接続する専用
を制御するパーカッション装置を作ります(写真 1).
本装置は,パソコン上で「タンタンタタタン」のようなパ
ターンを作っておき,モータの先に付いた棒で打楽器をた
たきます.開発環境としては,制御・計測用ソフトウェア
ケーブル
¡USB ポートのある Windows パソコン
今回はベストテクノロジーが提供するモータ「DYNAMIXEL AX-12+」と専用インターフェースを使います.
写真 2
モータとケーブル
写真 1
製作したパーカッション装置の外観
モータと 100 円で買ってきたネジを,ワッシャとナットで固定している.
Keyword
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上からモータ,専用
ケーブル,USB-シ
リアル変換ケーブル.
モータ,LabVIEW,パーカッション,シリアル・ポート,DYNAMIXEL AX-12+,Dynamixel Configurator
Design Wave Magazine 2009 February
特 無償ツールで
集 設計効率の向上を体験
NFINST1.2.3.0.exe
AX-12+ は,
「角度を 300 にせよ」などの命令を受信する
と,AX-12+ 自身が内部のエンコーダを使って指定した角
度に回転するモータです.従ってパソコン側で細かい制御
次に Dynamixel Configurator を使って,以下の手順で
構成とテストをします.
ロジックを組まずに,角度指定さえすればよいという便利
1.COM ポートを選択して,
「Port Open」をクリック.
なものです.本稿では使用していませんが,最大トルクや
2.
[Auto Update]ボタンを押しこんだ状態にする.
動作可能な最大温度なども指定できます.また,現在位置
3.
[Scan Start]ボタンをクリックして,接続されてい
るモータの情報を取得.
や温度を取得したり,複数のモータを数珠つなぎにしたり
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することも可能です.制御には 1 線の双方向シリアル通信
4.画面右側の ID 欄に,「0」を入力.
が採用されています.
5.画面左の丸いコントロールをドラッグして回転させ,
モータの回転を確認.
AX-12+ には3 ピンのポートが2 個付いています.ポート
の一つに専用ケーブルをつなぎ,USB-シリアル変換ケーブ
6.テストが終わったら[Port Close]ボタンをクリック.
ルを経由して,パソコンと接続します.もう一つのポート
7.Dynamixel Configurator を閉じる.
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の,1 ピンのグラウンド(GND),2 ピンの電源(VDD)を 9V
の電池につなぎました.もちろんほかの電源があればつな
2.LabVIEW でモータを動かす
いでも問題ありません(図 1).
今回使用した部品のうちパソコン以外はベストテクノロ
ジーのオンライン・ストアなどで購入できます.
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● LabVIEW をインストール
本誌付属の DVD-ROM に,「LabVIEW 8.6」評価版が収
録されています.LabVIEW フォルダ内の setup.exe を実
● モータの設定ツールをインストールして動作確認
AX-12+ を使うには,デバイス・ドライバと「Dynamixel
行し,画面の指示に従ってインストールします.シリアル
番号の入力が求められたら,シリアル番号は入力せずに,
Configurator」と呼ばれる専用設定ツールが必要です(図
評価版としてインストールする項目を選択します.デバイ
2).デバイス・ドライバは以下の Web ページからダウン
ス・ドライバをインストールするか,というダイアログが
ロードできます.
出てきたら[キャンセル]を選択してください.
http://www.ftdichip.com/Drivers/CDM/CDM%202
この記事ではシリアル通信を扱うので,専用の API を使
います.NI-VISA フォルダ内の setup.exe を実行してイン
.04.06%20WHQL%20Certified.zip
インストールすると,Windows はUSB-シリアル変換ケー
ストールしておきます.
ブルを COM ポートとして認識してくれます.Dynamixel
Configurator はモータの簡単なテストや設定を行うもので
す.モータの ID 番号の設定やテストに必要なのでインス
● LabVIEW を使ってモータ制御プログラミング
送信データを作る LabVIEW でモータを動かすプログラ
トールしておいてください.
http://web.besttechnology.co.jp/download/DXCO
AX-12+
専用ケーブル
パソコン
GND
DATA
GND
VDD
図1
USB-シリアル
変換ケーブル
パソコンとモータの接続
モータAX-12+ に専用ケーブルと,電源を接続する.専用ケーブルは,USBシリアル変換ケーブルを経由して,パソコンの USB ポートに接続する.
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図2
Dynamixel Configurator の画面例
モータのパラメータの取得や設定ができる専用設定ソフトウェア.ここで ID
を設定しておく必要がある.
Design Wave Magazine 2009 February
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