その53 ダイセンのロボサイトギヤモーターの各定数を測定 - ロボボボいじりにうってつけの日

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その53 ダイセンのロボサイトギヤモーターの各定数を測定

今回OmnimOに使うモーターはダイセン電子工業のロボサイトギヤモーターです。
同じくダイセンで売ってるオムニホイールと取り付け用の車軸を合わせれば簡単にオムニホイールが使えるので便利です。
モーターの性能の話はよくわかりませんが、そのお手軽さゆえにそこそこ広く使われているようです。たぶん。

ですが、モーターの特性についての情報が見当たらなかったので、小島さんの記事なんかを参考にして簡単な計測を行いました。

わりと適当な計測なので、参考にされるときは自己責任でお願いします。

使用するのはギヤ比15:1のものです。
ギヤモーターなので減速されたものを測定することになりますが、ギヤ比の計算を省けば定数はそのまま使えますし、むしろ制御時の計算はよりシンプルになります。

こんな感じでシャフトにビニールテープをつけて回転数を数えやすくします。

ダイセンロボサイトモーターの特性を計測1

僕は高性能なデジカメなんかは持っていないので、普通にiPhoneで動画を撮影して、パソコンに取り込んでから、MediaPlayerでコマ送り再生しました。
コマ送り再生といっても、残念ながらコマ送り再生の機能はなさそうなので、

動画再生画面で右クリック
→拡張設定
→再生速度の設定
→0.5倍速に設定
→再生速度を決めるバーの下にある「>>」こんなやつ(コマ送り)を連打

という健気な作戦を取りました。
既に15:1に減速されてるから何とかなりましたが、iPhone4Sの撮影速度とこの再生方法ではもっと速い回転数になるとちゃんと数えられる気がしません。

電源は単三の電池で、1本から4本までを直列にして、4点計測しました。
20秒分を数えて、3倍してrpmを計算。

結果は以下の通りです。
このデータはギヤヘッドによる減速を含んでいるということに注意してください.
ダイセンロボサイトモーターの特性を計測


ちなみにこのような近似曲線は、Excelで散布図を描き、グラフツールの「レイアウト」のところにある「近似直線」のところから書くことができます。
また、オプションで「グラフに数式を表示する」にチェックを入れれば式を表示してくれます。

また、続きの小島さんの記事によると、電圧発生定数がわかればトルク定数もわかるようなので、そちらも計算しました。
トルク定数は96.05(mNm/A)となりました。モーターとして考えるとめちゃめちゃ大きいですが、減速後のデータなのでこんなもん。

また、手持ちの4つの同じ型のモーターで巻き線抵抗をテスターで測定したところ
17Ω, 20Ω, 18Ω, 15Ωとなり、平均は1.75Ωでした。
わりと個体差がありますし、端子の表面の状態によって測定結果は大きく変わりそうです。


以上をまとめると、
ダイセンのロボサイトギヤモーター(15:1)の減速を包括した各定数は
回転数定数:99.4(rpm/V)
電圧発生定数:0.01005(V/rpm)
トルク定数:96.05(mNm/A)
巻き線抵抗:17.5(Ω)
となりました。有効数字はちょー適当です。
そもそも測定自体がかなりずさんです。
このデータは減速後のものなので、モーター単体のデータに比べて回転数定数は1/15倍に、トルク定数は15倍になっているはずです。

ずさんとか言いつつ、OmnimOの制御にはこれらの数値を使おうかと。

参考までに

以上、その53 ダイセンのロボサイトギヤモーターの各定数を測定
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コメント

ストロボ使って回転数を測定するのとかどうでしょ.
周波数可変でLチカさせるだけでそこそこ使えますよ.

No title

なるほど。
それだと露光しっぱなしみたいなことになるのでしょうか??
そういうことのできるカメラがあれば遊べそうですね。
僕の先輩方はそこそこの高速撮影??ができるカメラで動画のフレーム数と回転数から測定されているようです。

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プロフィール

たけもり

Author:たけもり
ブログ新設しました-->メカトロニクスにうってつけの日


「しゃれたロボットをつくりたい」と思いながらも大学生になってやっとのんびり勉強始めました.
勉強のためにロボトレースというロボコンに参加して,全方向移動型ロボトレーサー"OmnimO-2"を制作しました.
大学ではヘビ型ロボットについて研究しています.
個人的課外活動としてエンタメ志向のロボットを製作中.最新作のMimebotはこちら

ロボコン時代のロボットはこちらにまとめています.

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