ＲＣ サーボ・モーターの駆動方法

以前、友人との話の中で、共同で小魚用しゃくり機を作る仕様を決める際に、おもちゃみたいなワカサギ用しゃくり機を作る事になった。

駆動方法は低価格の模型のギヤー・ボックスを使って試作品を作ってみた。
意外とメカが面倒なので、中止・・・
そこで、次に考えたのが、ラジコン用サーボ・モーターを使うことを考えた・・・
しかし、サーボ・モーターの規格も駆動方法も知らない有様・・・
色々な本などで調べても、使い方を説明しているだけで駆動方法を解説してはいない・・・
後は、自分で実験で確かめる他はありませんでした。

ＰＩＣマイコンで一つ一つ動作を確認して、大体の駆動方法が解った。ただし、自己解釈なので間違っているかも知れませんので、あしからず。
下記の図のパルス幅は、個々のサーボ・モーターの特性およびメーカーの仕様によって異なり、
（ 0.9 ～ 2.1ms ）の範囲に収まっているようです。

ある動作をする場合、ＰＷＭと呼ばれるパルスをサーボ・モーターに送ります。
サーボ・モーターはパルスの立ち上がりを検出してサーボ・モーターの内部モーターが動き始めますが、このパルス幅を検出してサーボ内部のポテンション・メーター回路から発するパルスとの比較を行います。(ポテンション・メーターは、回転軸と連動しています。)
これらのパルスの位相が一致するまで内部モーターは動こうとしますが(フィドバック制御といいます。)、モーターが目的の位置まで動くのに時間がかかります。

ところが、１個の ＰＷＭパルス を送っても、モーターは目的の位置まで移動できません。移動が完了する前に比較するパルスが無くなっているからです。
サーボ・モーターが予定した動作をしない原因の一つです。
では、どうすれば良いか・・・

モーターの動作時間を考慮して、目的の位置に到達するまでモーターにＰＷＭパルスを送り続ける必要があります。

これは、サーボー・モーターの個々の特性によって、送り続ける時間が違う事を意味しています。

また、繰り返しタイムはそれほど重要ではなく、 16 ～ 20msの範囲であれば問題ありません。
ただし、短すぎると動作が不安定になるので、注意が必要です。

目的の位置に移動が完了した時、モーターは動作を停止しますが、フィドバック制御は実行し続けています。この時に、サーボ・モーターに力が掛かって動こうとすると、フィドバック制御によってその位置を保持しようと働きます。

目的の位置に来たらＰＷＭパルスを送らなくても良いと言う事ではありません。

ＰＷＭパルスと軸の回転角との関係は、必ずしも１００％の比例関係を保障していません。従って、精密な位置制御は無理なのです。

あとは、貴方の使い方次第です。・・・・

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