AX-12数字舵机手册-中文

北京智能佳科技有限公司010-82488500－121.1AX－12概览和特性Dynamixel系列机器人舵机是一种智能化、模块化动力装置，由齿轮减速箱、一个精确的直流电机以及具备通讯功能的控制芯片打包而成。能产生大扭矩，材料坚固，保证承受极大外力必需的强度和韧性。工作时可反馈内部状况，例如内部温度或输入电压。z精确控制位置和速度可设为1024等分控制。z柔性驱动控制舵机位移过程中，柔性转动的角度可调。z反馈反馈值包括角位移、角速度和负载扭矩。z报警系统当舵机内部参数（例如内部电压、扭矩和电压等）偏离工作值过大时，系统将警告用户，也可以自动处理该问题（例如撤销扭矩）z通讯支持通讯速度昀高达1Mbps。z分布式控制位置、速度、伺服性和扭矩可以通过一个指令包设定，这样主控制器即使资源很少，也可以控制很多舵机。z工程塑料壳体由高质量工程塑料制成，可承受大扭矩负载。zLED指示灯显示用户是否操作错误。1.2主要参数AX-12重量（g）55减速比1/254输入电压7V10V昀大扭矩（kgf·cm）1216.5转速（秒/60°）0.2690.196‹通讯半双工异步串口通讯（8bit、1中断位，无奇偶校验）‹昀小角度0.35°‹波特率7343bps~1Mbps‹ID扩展0~253‹工作电压7VDC~10VDC（推荐9.6V）‹工作温度-5℃~+85℃‹昀大电流900mA‹指令包数字信号‹位移角度0°~300°，无限旋转‹物理连接TTL多通道（带菊花链传输线）‹反馈位置、温度、负载和输入电压等‹外壳材料工程塑料1北京智能佳科技有限公司010-82488500传输线组装按下图所示组装传输线。使用合适的夹线钳。如果手边没有夹线钳，可焊接终端与通讯线，确保舵机工作时传输线不松开。2.2Dynamixel通讯线z针脚排布传输线针脚排布如图。舵机有两个插座，只要连接其中一个，舵机就可以工作。z连接如图，舵机连接是针脚对针脚的，这样，只需一条总线通道就可以连接多个舵机。控制器“CM-5”z主控制器为了控制舵机，主控制器必须支持TTL半双工UART协议。这里推荐使用CM-5控制器，也可以使用其它合适的控制器。z计算机连接计算机通过RS232与控制器连接，再通过控制器控制舵机。z与UART连接要控制Dynamixel舵机，主控制器需要转换UART信号为2北京智能佳科技有限公司010-82488500半双工信号。下图为推荐电路图。舵机供电来自主控制器针脚1和针脚2。（上图只用于说明半双工UART的使用。CM-5控制器已内嵌上述电路，因此Dynamixel舵机可直接与之连接。）TTL发射和接收数据信号的方向取决于下面的“方向端口”信号水平：方向端口高电平：发送数据信号方向端口低电平：接收数据信号z半双工UART半双工UART使多个舵机通过多通道方式连接至单个节点成为可能。注意：连接Dynamixel舵机时确保针脚排布正确。接通电源后检查电流分配是否合理。单个舵机待机状态下的电流不高于50mA。z连接状态确认当Dynamixel舵机接电后，LED闪两次，表示确认连接。z检测如果上述操作未成功，检查针脚排布和电源的电压/电流限制。3北京智能佳科技有限公司010-82488500舵机发送“指令包”，舵机反馈“状态包”。z通讯主控制器向ID为N的舵机发送指令包，只有该舵机会反馈状态包并执行指令。zID唯一如果舵机ID相同，同时发送的多个指令包会相互冲突，造成通讯问题。因此，在同一网络中，不要设置相同的ID。3.2指令包指令包结构如下：2个0xFF表示开始传送指令包。每个舵机对应唯一ID。可连接254个ID，范围从0X00至0XFD。ID0XFE是广播ID，表示所有连接舵机。向这个ID发送的信号包将传递至同一网络的所有ID。因此，向广播ID发送的指令包不会收到任何状态包。指令包的长度，该值表示为“参数个数（N）+2”。要求舵机执行的指令。除指令本身之外，如果还有附加信息需要传送，用该值表示。“校验码”的计算方法如下：CheckSum=~（ID+Length+Instruction+Parameter1+…+ParameterN）如果计算结果大于255，则后面字节的值设为校验码的值。“~”表示非逻辑运算。3.3状态包（反馈包）状态包是舵机接收主控制器的指令包后传回的响应包。状态包的结构如下：2个0xFF表示开始传送反馈包。每个舵机对应唯一ID。初始值设为1。指令包的长度，该值表示为“参数个数（N）+2”。该字节每个字位定义如下：4北京智能佳科技有限公司010-82488500指令的行为指令，该字节设为1Bit5过载错误如果规定的昀大扭矩无法带动负载，该字节设为1Bit4校验码错误如果指令包的校验码不正确，该字节设为1Bit3范围错误如果指令超出规定范围，该字节设为1Bit2过热错误如果舵机内部温度高于控制表规定的工作温度，该字节设为1Bit1角度限制错误舵机目标位置限于CW角和CCW角之间，如果指令包给定的目标位置超出这个范围，该字节设为1Bit0输入电压错误如果舵机电压超出控制表规定的工作电压范围，该字节设为1有附加信息需要传送，用该值表示。“校验码”的计算方法同上。3.4控制表zEEPROM区地址条目途径初始值0（0X00）模型序号（低字节）读12（0x0C）1（0X01）模型序号（高字节）读0（0x00）2（0X02）固件版本读？3（0X03）ID读、写1（0x01）4（0X04）波特率读、写1（0x01）5（0X05）反馈延时读、写250(0xFA)6（0X06）昀小角度（低）读、写0（0x00）7（0X07）昀小角度（高）读、写0（0x00）8（0X08）昀大角度（低）读、写255（oxFF）9（0X09）昀大角度（高）读、写3（0x03）10（0X0A）（保留）0（0x00）11（0X0B）温度上限读、写85（0x55）12（0X0C）电压下限读、写60（0x3C）13（0X0D）电压上限读、写190（0xBE）14（0X0E）昀大扭矩（低）读、写255（0xFF）15（0X0F）昀大扭矩（高）读、写3（0x03）16（0X10）状态反馈程度读、写2（0x02）17（0X11）LED警报读、写4（0x04）18（0X12）撤消扭矩警报读、写4（0x04）19（0X13）（保留）0（0x00）20（0X14）向下校正（低）读？21（0X15）向下校正（高）读？22（0X16）向上校正（低）读？23（0X17）向上校正（高）读？5北京智能佳科技有限公司010-82488500（0X18）激活扭矩读、写0（0x00）25（0X19）LED读、写0（0x00）26（0X1A）顺时针柔性边距读、写0（0x00）27（0X1B）逆时针柔性边距读、写0（0x00）28（0X1C）顺时针柔性斜率读、写32（0x20）29（0X1D）逆时针伺服斜率读、写32（0x20）30（0X1E）目标位置（低）读、写地址36的值31（0X1F）目标位置（高）读、写地址37的值32（0X20）运动速度（低）读、写033（0X21）运动速度（高）读、写034（0X22）扭矩限制（低）读、写地址14的值35（0X23）扭矩限制（高）读、写地址15的值36（0X24）当前位置（低）读？37（0X25）当前位置（高）读？38（0X26）当前速度（低）读？39（0X27）当前速度（高）读？40（0X28）当前负载（低）读？41（0X29）当前负载（高）读？42（0X2A）当前电压读？43（0X2B）当前温度读？44（0X2C）寄存器指令读、写0（0x00）45（0X2D）（保留）0（0x00）46（0X2E）运动中读0（0x00）47（0X2F）锁定读、写0（0x00）48（0X30）撞击（低）读、写32（0x20）49（0X31）撞击（高）读、写0（0x00）z控制表控制表包含舵机状态和操作信息。操作Dynamixel舵机是通过向控制表写数值实现的，检测状态通过从控制表读数值实现。z初始值EEPROM的初始值指的是产品出厂值，RAM的初始值指的是接电后的原始值。下面说明每个地址存储的数据的意义。z地址0x00、0x01模型序号，对AX-12来说，这个值是0x000C（12）。z地址0x02固件程序版本z地址0x03分配给每个舵机的唯一ID序号。同一网络中的舵机序号不能相同。z地址0x04波特率，确定通讯速度。计算公式如下：速度（BPS）=2000000/(地址4+1)地址4初始值Hex设置BPS实际BPS误差10x01100000010000000.000%30x035000005000000.000%40x044000004000000.000%6北京智能佳科技有限公司010-82488500注意：UART通讯范围内的波特率昀大误差率为3%。z地址0x05表示指令包发送后舵机传回状态包所需时间。延时的计算是：2(µs)×地址5的值。z地址0x06、07、08、09设置Dynamixel舵机操作角度范围。目标位置的范围是：顺时针角度限制《=目标位置《=逆时针角度范围。z地址0x0B显示舵机操作温度的上限。如果舵机内部温度超过这个值，状态包第2位——过热错误位——赋值1，地址17和18将设置警报。z地址0x0C、0x0D显示昀低（昀高）电压。如果当前电压（地址42）超出指定范围，指令包0位——电压范围错误位——赋值1，地址17和18将设置警报。该地址的值是实际电压值的10倍。例如，如果地址12的值是80，那么电压下限设为8V。z地址0x0E、0F、22、23显示舵机的昀大扭矩输出。当该值设为0时，舵机进入自由运行模式。昀大扭矩的设定存在于两个区内：EEPROM（地址0x0E、0x0F）和RAM区（0x22、0x23）。接电后，EEPROM中的昀大扭矩值复制到RAM区中。舵机的扭矩受到RAM区（0x22、0x23）的值的限制。z地址0x10确定舵机接收到指令包后是否返回状态包。地址0x10返回状态包0不响应任何指令包1只响应Read_Data指令2响应所有指令注意：如果指令使用了“广播ID”（0xFE），那么无论地址0x10是什么值，舵机都不会返回状态包。z地址0x11如果响应的位设为1，出现错误时，LED发光。Bit功能706如设为1，出现指令错误时，LED发光5如设为1，出现过载错误时，LED发光4如设为1，出现校验码错误时，LED发光3如设为1，出现运动边界错误时，LED发光2如设为1，出现过热错误时，LED发光1如设为1，出现角度限制错误时，LED发光0如设为1，出现输入电压错误时，LED发光该功能是按照各位上的值的“或”逻辑运算实现的。例如，该地址的值为0x05，也就是00000101，则出现输入电压错误或者过热错误时，LED发光。当舵机从错误状态返回正常状态时，LED发光2秒后熄灭。z地址0x12如果相应位设为1，出现错误时，舵机撤消扭矩。7北京智能佳科技有限公司010-82488500，出现指令错误时，撤消扭矩5如设为1，出现过载错误时，撤消扭矩4如设为1，出现校验