CubeMarsのアクチュエータの使い方

ロボット工学とスマート製造の分野において、アクチュエータはロボットが「動作できるかどうか」ではなく、「性能の限界がどこにあるか」を決定することが多い。ロボット技術の継続的な発展に伴い、アクチュエータの重要性も高まっている。近年、CubeMarsはその高性能アクチュエータ製品により、エンジニアや研究開発チームから広く注目を集め、四足歩行ロボット、人型ロボット、外骨格、産業オートメーション、無人システムなど、様々なシナリオで応用されている。

CubeMarsアクチュエータの中核的な優位性は、モーター、ドライブ、制御を高度に統合しつつ、高いトルク密度と柔軟な制御能力を兼ね備えている点にある。これにより、システム統合の難易度が大幅に低下するだけでなく、開発者はより短い時間で高性能なロボットシステムを実現できる。

すでにCubeMarsアクチュエータを購入したが、使い方がまだわからない場合は、この記事の「CubeMarsアクチュエータの使い方」セクションを直接参照して、実践的な操作をすぐに開始できる。

アクチュエータやCubeMars製品にまだ詳しくない場合は、ここから始めるとよい。基本概念から実践的な応用へと段階的に進む。ただし、正式に始める前に、一つ考えておく価値のある質問がある：

CubeMarsアクチュエータとは一体何なのか？従来のモーターとの本質的な違いは何か？そして実際のプロジェクトで正しく使用するにはどうすればよいのか？

CubeMarsアクチュエータとは？

具体的な構造に入る前に、CubeMarsアクチュエータを全体的に理解することができる。従来のモーターとは異なり、それは単一の動力出力コンポーネントではなく、ドライブ、制御、および作動機能を統合した「関節レベルのソリューション」であり、ロボットシステムの複雑な運動ニーズに特化して設計されている。

これが、従来のモーターとの本質的な違いである。

これに基づいて、その構成と技術的特徴を見ていこう。

アクチュエータの基本構成

従来のシステムでは、ドライブユニットは通常以下を含む：

• モーター

• 減速機

• ドライバ

このような分離構造では、開発者自身がコンポーネントをマッチングさせ、デバッグする必要があり、開発の複雑さが高く、デバッグコストも大きい。

CubeMarsアクチュエータの中核的特徴

従来のソリューションと比較して、CubeMarsアクチュエータは統合設計により、性能とユーザー体験において顕著な向上を提供する。

これは次のように理解できる：

従来のモーターは「動力コンポーネント」であり、CubeMarsアクチュエータは「機能的な関節」である。

従来のソリューションとの違い

システムの観点から見ると、両者のソリューションには構造と応用論理において明確な違いがある。

CubeMarsアクチュエータの主要タイプとモデル推奨

基本概念を理解した後は、アクチュエータの異なるタイプをさらに区別し、実用的なアプリケーションに基づいてモデルを選択する必要がある。このステップは、その後のシステム設計と性能実現のために極めて重要である。異なるタイプのアクチュエータは、構造設計、減速方式、制御特性において異なるため、異なるエンジニアリングシナリオに適している。

製品の観点から、CubeMarsアクチュエータは主に以下の2つのカテゴリに分類できる：

1.一体型関節アクチュエータ（AKシリーズ）

一体型関節アクチュエータ（AKシリーズ）は、モーター、減速機、駆動制御システムを高度に統合し、ロボットシステムに直接適用できる完全な関節モジュールを提供する。

主な特徴：

代表的なモデルとアプリケーション：

• AK60-6 V3.0 KV80 → 小型ロボットアーム / 軽量ロボット

• AK70-10 KV100 → 四足歩行ロボット関節システム

• AK80-8 KV60 → 人型ロボット / 外骨格システム

• AK10-9 V3.0 KV60 → 高負荷ダイナミックシステム

適用対象：高いダイナミック性能と一定の統合度を必要とするロボットシステム

2. QDD準直駆動アクチュエータ（AKEシリーズ）

QDDアクチュエータ（AKEシリーズ）は、低減速比設計を採用し、直接駆動と従来の減速システムの中間でバランスを取り、ダイナミック性能と制御精度を両立させている。

主な特徴：

代表的なモデルとアプリケーション：

• AKE60-8 KV80 → 小型ロボット / 軽量システム

• AKE80-8 KV30 → 産業用ロボット関節

• AKE90-8 KV35 → 中高負荷産業システム

 適用対象：安定した出力と構造的信頼性を必要とする産業およびエンジニアリングシナリオ

3. モデル選択ロジック（中核的方法）

実際のエンジニアリングでは、アクチュエータの選択は通常次のロジックに従う：

• 軽量 / 小型ロボット → AK60-6 V3.0 KV80 / AKE60-8 KV80

• 四足歩行ロボット → AK70-10 KV100

• 人型ロボット / 外骨格 → AK80-8 KV60

• 高負荷 / 高出力システム → AK10-9 V3.0 KV60 または AKE90-8 KV35

• 産業用安定システム → AKE80-8 KV30 / AKE90-8 KV35

ダイナミック性能と制御精度への要求が高いロボットシステムに適する

CubeMarsアクチュエータの応用事例

パラメータや構造の説明と比較して、実際のアプリケーションはアクチュエータの実用的価値をよりよく示している。以下の事例は実際のプロジェクトからのもので、エンターテインメント、サービス、研究という3つの典型的な方向性を代表している。

エンターテインメントロボット ------ Daniel Simuロボットパフォーマンスプロジェクト

Daniel Simuはロボットアートとパフォーマンスに焦点を当てたクリエイターであり、America's Got Talentの舞台で高度に協調されたロボットパフォーマンスシステムを披露した。

このシナリオでは、ロボットは正確に同期されたダンスの動きと複雑な振り付けを完了する必要があり、アクチュエータに高い要求を課した：

• 動きはスムーズで自然であり、ぎこちなさがあってはならない

• 複数の関節が高度に同期する必要がある

• 制御遅延に非常に敏感である

このプロジェクトでは、CubeMarsアクチュエータは安定したダイナミック応答と高精度制御能力を提供し、ロボットが複雑で表現力豊かな動きを実行することを可能にした。

中核的な体现：高ダイナミクス + 高調整制御能力

スマートモバイルデバイス ------ カスタムデュアルモーター電動車椅子

リハビリテーションと移動支援の分野では、従来の手動車椅子は長時間の使用、複雑な地形、高負荷のシナリオにおいて限界がある。モーターと制御技術の発展に伴い、電動車椅子は徐々にインテリジェントでカスタマイズされた方向へと向かっている。

このCubeMarsの事例では、開発者はデュアルモータードライブソリューションに基づいてカスタマイズされた電動車椅子システムを構築し、ユーザーの移動能力と体験を向上させた。

プロジェクトの背景とシステム設計

このプロジェクトは典型的なデュアルモーター差動駆動構造を採用しており、左右の車輪がそれぞれ独立したアクチュエータによって駆動され、速度差によって操舵と制御を実現する。

システムの主要構成要素は以下を含む：

• メイン制御システム（ESP32ベース）

• 左右の車輪独立駆動アクチュエータ

• 電源システム（カスタムバッテリーパック）

• 機械構造（折りたたみ可能なフレーム）

この構造は移動ロボットで広く使用されており、シンプルな構造と安定した制御を特徴とする。

実用的なアプリケーション要件

産業用機器と比較して、このタイプのアプリケーションは「ユーザー体験」と「安全性」をより重視し、アクチュエータに異なる次元の要件を課す：

• 始動と停止のプロセスはスムーズで、突然の変化を避ける

• きめ細かな操作のための安定した低速制御

• 坂道や複雑な路面に対応するための十分なトルク

• 日常的な信頼性のための安定したシステム操作

本質的に、これは単なる駆動装置ではなく、「人間と相互作用する動力システム」である。

システムにおけるアクチュエータの役割

このプロジェクトでは、アクチュエータは動力出力だけでなく、全体的なハンドリング性能に直接影響を与えた：

• 高トルク出力 → 発進と登坂能力をサポート

• 高制御精度 → スムーズな加速と正確な操舵を実現

• 高効率 → システム全体の持続時間を向上

• 安定した通信能力 → 信頼性の高い制御システムの動作を保証

アクチュエータの性能が、車椅子の快適性と安全性を直接決定する。

研究コンペティション ------ Binghamton Robotics 火星ローバープロジェクト

Binghamton Roboticsは、国際的に有名なUniversity Rover Challenge（URC）に参加した。この大会では、複雑な火星模擬環境でタスクを実行できる移動ロボットシステムを設計することがチームに求められる。

競技中、ロボットは以下を完了する必要があった：

• 不規則な地形の移動

• ロボットアームによるきめ細かな操作

• マルチタスクの協調実行

これはアクチュエータに総合的な要求を課した：

• 高制御精度

• 高速応答

• 安定した信頼性のあるシステム

CubeMarsアクチュエータは、このプロジェクトにおいてロボットに安定した動力と精密な制御サポートを提供し、複雑な地形と高負荷タスクの下でも信頼性の高い動作を維持し、チームが競技で良い結果を収めることを支援した。

中核的な体现：高精度 + 高性能 + システム安定性

事例から何が見えるか？

異なる分野のこれら3つの実世界のアプリケーションを通じて、CubeMarsアクチュエータが異なるシナリオで異なる利点を発揮することがわかる：

• エンターテインメントロボット → ダイナミック性能と制御の滑らかさを重視

• 産業用ロボット → 安定性と安全性を重視

• 研究プロジェクト → 精度とシステム信頼性を重視

同じアクチュエータシステムで、完全に異なるアプリケーション要件をカバーできる。

これらの実世界の事例を通じて、CubeMarsアクチュエータが複数の分野で検証されていることがわかる：

これは、技術的な優位性だけでなく、成熟したエンジニアリング実装能力も備えており、単なる実験室段階の製品ではないことを示している。

適切なCubeMarsアクチュエータを選択するには？

アクチュエータのタイプを理解した後、選択はシステム性能を決定する重要なステップとなる。合理的な選択は、ロボットが「動けるかどうか」だけでなく、「どれだけうまく動くか」、そして開発プロセスがどれだけスムーズに進むかを決定する。

単にパラメータを比較するよりも、アプリケーション要件 → 主要指標 → 構造的制約 → 制御能力の4つのレベルから総合的に判断する方がより効果的である。

1.アプリケーションシナリオを明確にする（最優先）

アプリケーションが異なれば、アクチュエータに対する要件も大きく異なる。選択の最初のステップはシナリオから始めなければならない。

結論：まず「何に使うか」を決定し、次に「どのモデルを使うか」を検討する。

2. 主要性能パラメータのマッチング

シナリオを明確にした後、以下のコアパラメータに焦点を当てる必要がある。これらはアクチュエータが「十分であるかどうか」を直接決定する。

トルクと重量は、最も優先度の高い2つのパラメータである。

3. 制御能力とシステムマッチング

ロボットシステムにおいて、アクチュエータは動力源であるだけでなく、制御ユニットでもある。

アクチュエータの選択は本質的に「システムレベルの決定」であり、単純なパラメータ選択ではない。

優れた選択計画は、以下の条件を同時に満たすべきである：

• 十分な性能

• 実現可能な制御

• 設置可能な構造

• 拡張可能なシステム

  
  

選択が正しければ、その後の開発ははるかに容易になる。間違っていれば、コストは後段階で何倍にも膨れ上がる。

CubeMarsアクチュエータの使い方？

CubeMarsアクチュエータについて

CubeMarsアクチュエータは、ロボット関節と高ダイナミックシステム向けに設計された一体型インテリジェントドライブモジュールである。従来は分離されていた「モーター＋減速機＋ドライバ＋エンコーダ」をコンパクトな構造に統合し、システム統合の難易度を大幅に低減すると同時に、全体的な性能と信頼性を向上させる。

エンジニアリングの観点から見ると、それは単なるモーターコンポーネントではなく、ロボットの運動システムを構築するために直接使用できる完全な関節パワーソリューションである。

1. アクチュエータ上位機の用途を理解する

アクチュエータ上位機の主な用途は以下を含む：

• パラメータ設定と変更：上位機の最も中核的な機能は、ユーザーがモーターに様々な設定を行い、実際のニーズに応じて動作パラメータを変更できるようにすることである。

• 制御指令の発行：ユーザーは上位機で希望する制御信号を入力し、これらの信号はデバッグツール（R-linkなど）によって「変換」され、モータードライバボードが認識して実行できる命令に変換される。

• シリアルポートによる設定：システムでは、上位機は通常シリアル通信と共に使用され、モーターパラメータとシステム設定の調整を担当する。

• 監視とデバッグ：デバッグツールの一部として、ユーザーがモーターを「ゼロから」設定し、意図された動作と計画に従って動作することを保証するのに役立つ。

ワークフローの概要： ユーザーがPC上の上位機ソフトウェアを操作し、信号がUSBケーブルを介してデバッグツール（トランスレータ）に伝送され、デバッグツールが通信ケーブル（例：シリアルケーブル）を介して命令をモーターのドライバボードに送信し、最終的にモーター制御を実現する。

2. アクチュエータ上位機のダウンロード方法

アクチュエータ上位機はCubeMarsによって提供される。入手方法は主に2つあり、バージョンの互換性と安定性を確保するために、公式ウェブサイトのチャネルを使用することをお勧めする。

ダウンロード方法1：製品詳細ページ（推奨）

1. CubeMars公式ウェブサイトを開く

2. 公式ウェブサイトのホームページに入り、製品センターへ進む。購入したアクチュエータのモデルを選択する

3. 実際のシリーズ（AK / AKEなど）に基づいて、対応する製品詳細ページに進む。
   「技術とダウンロード」セクション（通常ページ下部）を見つけるか、下にスクロールして「サポートとダウンロード」セクションをクリックし、該当箇所にワンクリックで移動する。

詳細ページの下部または関連エリアで、「Technical / Download / Support」などのセクションに進むと、以下を入手できる：

• 上位機ソフトウェア

• ファームウェア

• マニュアル

ダウンロード方法2：テクニカルサポートセクション（最も包括的）

1. CubeMars公式ウェブサイトのホームページに移動する

公式ウェブサイトを開き、メインナビゲーションに進む。

2. ページヘッダーにある「テクニカルサポート」セクションを見つける

クリックしてテクニカルサポートまたはダウンロードセンターのページに進む。

3. 購入した製品シリーズと具体的なモデルを選択する

アクチュエータのタイプ（例：AK / AKEなど）に基づいて対応する製品をフィルタリングする。

4. 対応する上位機ソフトウェアをダウンロードする

リストから適切なバージョンの上位機を見つけ、モデルにマッチするバージョンを選択してダウンロードする。

ワークフロー補足

ダウンロード後、一般的な手順は以下の通り：

1. ソフトウェアの圧縮パッケージを解凍する

2. 上位機プログラム（通常は.exe）を開く

3. RUBIK LINKを使用してアクチュエータに接続してから使用する

上位機を使用するには通信モジュールが必要である。そうでなければデバイスを認識できない。

AK V2.0アクチュエータ上位機について

1. AK V2.0アクチュエータ上位機の基本インターフェース紹介

1. 中核的操作原則：書き込む前に読み取る

パラメータを変更する前に、「書き込む前に読み取る」という原則に従わなければならない。

• パラメータの読み取り：モータードライバボード上の現在のパラメータと設定を検出して読み取り、上位機インターフェースに表示するために使用される。

• パラメータの書き込み：上位機に現在表示されているパラメータまたは変更されたデータをモーターのドライバボードに保存して書き込む。注意：変更を行う前に現在のパラメータを読み取る必要がある。そうしないと、ドライバボードのデフォルトパラメータが混乱する可能性がある。

2. 主要機能インターフェースの紹介

上位機インターフェースは、主に以下の機能エリアに分けられる：

• 波形表示：電流、温度、リアルタイム速度、内部/外部エンコーダ位置、高周波速度、ローター位置偏差、DQ電流など、モーター動作の様々なデータ曲線をリアルタイムでプロットする。視覚化を通じて、ユーザーはモーターの動作状態をより直感的に監視できる。

• システム設定：このページは主にドライバボードとモーターを保護するために使用される。ユーザーは電圧、電流、電力、温度、デューティサイクルなどのハードウェア制限を変更できる。専門家以外は、これらのデフォルト制限を安易に変更することは一般的に推奨されない。

• パラメータ設定：ドライバボードの低レベルパラメータを調整するために使用される。電流ループKP/KI、エンコーダ較正、最大/最小速度と電流、速度ループKP/KI/KD、減速比、エンコーダキャリブレーション設定などを含む。

• アプリケーション機能：このページは、モーターのCAN ID、CAN通信レート、CAN通信中断設定など、通信関連の設定を行うために使用される。

• 設定のインポート/エクスポート：

• エクスポート：現在のパラメータ設定をファイル（拡張子 .mc_parameters および .app_parameters）としてコンピュータにバックアップする。

• インポート：バックアップファイルをコンピュータから上位機にロードし、データを復元したり、同じモデルの他のモーターに設定を迅速にコピーしたりするために使用される。

• モード切替とメンテナンス：

• モード切替：MITモードとサーボモード間の切り替えをサポートする。

• ファームウェア更新：公式ウェブサイトからダウンロードしたファームウェアファイルをロードしてドライバボードをアップグレードする。

• 出荷時設定に戻す：モーターを出荷時のデフォルト状態に戻す。

• システムリセット：モーターを停止し、システムを再起動する。

操作中に問題が発生した場合は、公式のチュートリアルビデオを参照することができる。

2. サーボモードの紹介

1.インターフェースのレイアウトと切り替え

上位機ソフトウェアでサーボモードに入る前に、まず 「モード切替」 をクリックし、現在 「サーボモード」 にあることを確認しなければならない。サーボモードの制御パネルは、主に2つのエリアに分かれている：

• 上半分：デュアルループ制御に使用される。

• 下半分：シングルループ制御に使用される。

2. デュアルループ制御

   
   

デュアルループ制御の中核的な論理は、望ましい加速度と望ましい速度でモーターを駆動し、最終的に望ましい位置に到達させることである。

このモードには2つの位置範囲オプションが含まれる：

• シングルモード：位置範囲は 0°から360° までで、単一回転内での精密制御に適する。

• マルチモード：位置範囲は -36,000°から36,000° まで（約200回転）、広範囲の回転が必要なシナリオに適する。

• 操作のコツ：開始する前に 「原点設定」 をクリックして現在のモーター位置をゼロに設定することをお勧めする。ゼロに戻すには、「原点に戻る」 を直接クリックすると、モーターは逆回転してゼロ位置に戻る。

3. シングルループ制御

シングルループ制御は、パネル上の5つの文字に対応する、5つの異なる具体的な制御方法を提供する：

• T（トルクループ）：モーターは固定トルクを出力する。

• P（位置ループ）：特定の位置値が与えられると、モーターはその位置まで回転する。

• I（電流ループ）（強度制御とも呼ばれる）。出力トルクは Iq × Kt に等しい（Kt はモーター定数）。
  このモードは、電流強度を制御してモーターの定格速度を制御するために頻繁に使用される。

• B（ブレーキ電流ループ）：モーターを現在の位置に固定する。 注意： この機能を使用する際はモーターの温度に細心の注意を払うこと。

• D（デューティサイクルループ）：方形波駆動形式に似ている。

サーボモードを通じて、ユーザーはアプリケーション要件（精密な位置追跡や一定トルク出力など）に基づいて適切な制御方式を柔軟に選択し、上位機の波形表示機能を使用してローター位置や速度（RPM）などの主要パラメータを監視できる。

3. MITモードの紹介

MITモードは、脚式ロボット、四足歩行ロボットなどの分野で広く応用されている。

1. 中核的特徴

• オープンソースと専門性：ロボットの動力制御のために特別に設計されており、特に高いダイナミック応答を必要とする脚式ロボットに適している。

• 制御能力：デュアルループ制御をサポートするサーボモードとは異なり、MITモードは現在、一度に1つの閉ループ（すなわち、位置ループ、速度ループ、またはトルクループのいずれか）のみを制御できる。

• 操作の容易さ：サーボモードと比較して、MITモードの操作論理はよりシンプルであり、初心者がモーター駆動を素早く始めるのに非常に適している。

2. 運動制御パラメータ

MIT制御パネルでは、ユーザーは以下の主要パラメータを入力してモーターを制御する必要がある：

• DSP（望ましい位置）：望ましい位置。単位はラジアン（rad）。1 radは約57.3°である。

• DSS（望ましい速度）：望ましい速度。単位はラジアン/秒（rad/s）。

• DST（望ましいトルク）：望ましいトルク。

• KP：モーターのオーバーシュートを抑制するために使用される。

• KD：モーターの運動剛性を調整し、モーターの動作を微調整するパラメータと見なすことができる。

• ID（King ID）：モーターの識別番号。複数のモーターを制御する場合、IDを指定することで、命令が正しいモーターに送信されることを保証する。

3. 操作論理：車のアナロジー

理解を容易にするために、操作プロセスをギアシフトケーブルが切れた車を運転することに例えることができる：

• Run：キーを挿入してエンジンを始動することに相当する。

• 値の設定：ギアを変えること（例えば、望ましい位置、速度、またはトルクを設定する）に相当する。

• Start：「ケーブルが切れている」ため、手動でStartをクリックして信号線を接続し、トランスミッションの命令をエンジンに送信する必要があり、その後モーターが動き始める。

• 停止と終了：

1. すべての値を0に設定する（「パーク」に戻す）。

2. Startをもう一度クリックして停止信号を送信する。

3. Exitをクリックしてエンジンを切り離し、接続を切断する。

4. 操作前のチェック手順

MITモードを正式に実行する前に、安全性を確保するために以下の2つのチェックを完了しなければならない：

1. ゼロチェック：運動制御パネルのすべての値（DSP、DSS、DST、KP、KD）が0に設定されている（すなわち「パーク」にある）ことを確認する。

2. 原点設定：波形表示でローター位置を観察する。0にない場合は、「原点設定」をクリックして現在位置を初期ゼロ点として設定する。

3. 3つの閉ループデモンストレーション例

• 位置ループ制御：例えば、DSPを3.14（約180°）に設定し、適切なKPとKDを使用すると、モーターは指定された角度まで回転する。

• 速度ループ制御：希望するrad/s値を設定する。ユーザーは上位機の設定で減速比と極対数を変更し、表示単位をより直感的なRPMに切り替えることもできる。

• トルクループ制御：変位トルク値を与える。無負荷状態では、モーターは通常全速で回転する。

MITモードを通じて、ユーザーはアクチュエータの精密で柔軟なダイナミック制御を実現し、ロボット開発の基礎的サポートを提供することができる。

4. ファームウェアの書き込みと較正の手順

基本接続を完了した後、ファームウェアの書き込みと較正は、アクチュエータの正常な動作と精度の安定性を確保するための重要なステップであり、通常は上位機を通じて完了する。

ファームウェア書き込み手順：

1. RUBIK LINKを使用してアクチュエータとコンピュータを接続し、上位機を開く

2. 正しいシリアルポート（COM）を選択し、デバイスに接続する

3. 「ファームウェア / ファームウェア更新」インターフェースに入る

4. 対応するモデルのファームウェアファイルを選択する（バージョンの一致に注意）

5. ダウンロード/アップグレードをクリックし、完了を待つ

6. 完了後、電源を再投入するか、デバイスを再起動する

較正手順：

1. アクチュエータが無負荷または安全な状態にあることを確認する

2. 上位機の「較正」インターフェースに入る

3. ゼロ位置較正を実行する

4. 必要に応じてエンコーダ較正またはリミット設定を実行する

5. パラメータを保存し、有効化を確認する

注意事項：

• ファームウェアはアクチュエータのモデルと一致している必要がある。一致していないと通信に失敗する可能性がある。

• 較正中は外部干渉を避け、精度を確保する。

• 誤動作を防ぐために、操作前に負荷を切り離すことを推奨する。

簡単なまとめ：

ファームウェア書き込み = システムの更新

較正 = 精度の確保

これらの2つのステップは、アクチュエータの安定動作の鍵である。

AK V3.0アクチュエータ上位機について

1.AK3.0アクチュエータ上位機の使用チュートリアル

2.準備と接続

3.ハードウェア接続：

• 通信ケーブルを介してモーターを RUBIK LINK V3.0 デバッグツールに接続する。

• USBケーブルを使用してR-LinkをコンピュータPCに接続する。

• インジケータの状態：電源投入後、ドライバボードの青色電源ランプが点灯したままになる。通常の状態では、緑色と赤色のインジケータが2秒間点灯した後、消灯する。

4ソフトウェアの起動と接続：

• 上位機ソフトウェアを開き、「接続」モジュールに入る。

• 「ポート更新」をクリックし、正しいCOMポートとボーレート（通常は921600）を選択する。

• 「ポート接続」をクリックし、「Connected to COMX」というメッセージが表示されれば接続成功である。

5.インターフェース機能概要

• A. 設定：基本設定、詳細設定、ファームウェアアップグレードを含む。

• B. リアルタイムステータス：電圧、電流、温度、速度、角度、障害情報を表示する。

• C. リアルタイムデータ：電流（DQ）、温度、速度、位置、デューティサイクルのリアルタイム波形を表示する。

• D. 言語切り替え：右上隅をクリックしてインターフェース言語を切り替える。

• E. 制御：サーボ制御、MIT制御、単位設定を含む。

• G. 停止：クリックするとモーターの動作を即座に停止する。

3.中核的基本操作

4.書き込む前に読み取る：パラメータを書き換える前に、まず 「読み取り」 をクリックして、ドライバボードの他のデフォルトパラメータが誤ってしまうのを防ぐ必要がある。

5.ドライバ較正：ドライバボードを再取り付けするとき、配線順序を変更するとき、またはファームウェアを更新するときに実行する必要がある。

• 前提条件：モーターは無負荷状態でなければならない。

• 手順：基本設定で、読み取り → モーターパラメータ識別（約10秒） → エンコーダパラメータ識別（約45秒） → 書き込み を順次実行する。

• 警告：エンコーダ識別プロセスは発熱を伴う。短時間に連続して複数回実行することは避けること。

6.運動制御モード駆動

AK3.0上位機は、手動での物理的な切り替えなしに、サーボモードと力制御モードをシームレスに切り替えることを実現する。

• サーボ制御：

• 多回転/単回転モード：希望する位置（多回転範囲 ±36000°）、速度、加速度を設定し、開始をクリックする。

• 一般制御ループ：位置ループ（P）、速度ループ（S）、電流ループ（I）、ブレーキモード（B/T）、デューティサイクルモード（D）をサポートする。

• 力制御モード（MIT制御）：

• モーターの CAN ID を入力する。

• 希望する位置（des P）、希望する速度（des S）、希望するトルク（des T）、およびゲインパラメータ KP、KD を入力する。

• 「実行/開始」 をクリックしてモーターを駆動する。

5.ファームウェア更新

• 設定ページのファームウェアアップグレードタブで、「開く」 をクリックして .BIN 形式のファームウェアファイルを選択する。

• 「IAPにジャンプ」 をクリックする。

• 「アップロード」 をクリックし、プログレスバーが100%に達するのを待つ。

• 「APPにジャンプ」 をクリックし、約5秒待つ。

2. AK3.0アクチュエータのファームウェア書き込みと較正

   
   

3. ファームウェア更新手順

4. 
   

ファームウェアを書き込む前に、モーターとコンピュータがデバッグツール（例：RUBIK LINK V3.0）を介して正しく接続され、認識されていることを確認する。

1. ファームウェアの選択：上位機のファームウェアアップグレードインターフェースのドロップダウンリストから対応するファームウェアファイルを選択する。

2. IAPにジャンプ： 「IAPにジャンプ」 ボタンをクリックする。

3. アップグレード開始： 「アップロード」 をクリックし、プログレスバーが100%に達するのを待つ。

4. APPにジャンプ：アップグレードが完了したら、「APPにジャンプ」 をクリックし、約5秒待つ。モーターが動作モードに入れば、更新が完了したことを示す。

5. アクチュエータ較正手順

中核的前提条件：較正識別プロセス全体は無負荷状態で実行しなければならない。そうしないと、パラメータが不正確になったり、モーターが損傷したりする可能性がある。

• STEP 0：安定した電源と適切な接続を確認する。上位機で接続に成功した後、システム設定ページに入る。

• STEP 1：読み取り。インターフェースに「APP configuration updated」が表示されるまで 「読み取り」 をクリックする。

• STEP 2：モーター識別。 「モーター識別」 をクリックする。モーターは短いブザー音を発し、回転を始める。モーターの回転が止まるまで約10秒待つ。「KP KI and Observer Gain Application」というメッセージが表示されれば完了である。

• STEP 3：エンコーダ識別。 「エンコーダ識別」 をクリックする。モーターはゆっくりと回転する。「Encoder Parameters Applied」が表示されるまで約45秒待つ。

• STEP 4：書き込み。最後に 「書き込み」 をクリックする。「App Configuration Updated」と表示されれば、較正プロセス全体が完了したことを示す。

重要な注意事項：

• 発熱リスク：エンコーダ識別プロセスはかなりの熱を発生する。モーターの温度が急上昇するのを避けるために、短時間に連続して複数回実行しないこと。

• 較正タイミング：ドライバボードの再取り付け、モーターの三相配線順序の変更、またはファームウェアの更新時（モーターは工場出荷時に事前較正済み）にのみ再較正する。

結論

全体的に見て、CubeMarsアクチュエータの中核的価値は、個々のパラメータだけでなく、その統合性とシステムレベルの能力にある。従来の分離型「モーター＋ドライブ＋減速機」ソリューションと比較して、CubeMarsは高度な統合設計により開発難易度を大幅に低減し、アクチュエータを単なる動力コンポーネントからすぐに使えるロボット関節モジュールへとアップグレードしている。

製品体系において、CubeMarsは一体型関節アクチュエータ（AKシリーズ）とQDD準直駆動アクチュエータ（AKEシリーズ） の区別を通じて、産業用安定アプリケーションから高ダイナミックロボットシステムまで、幅広いニーズをカバーしている。異なるモデルのトルク、応答速度、制御能力の違いにより、四足歩行ロボット、人型ロボット、外骨格、オートメーション機器など、様々なシナリオに柔軟に適応することができる。

実際の応用事例から見ると、CubeMarsアクチュエータはエンターテインメントロボット、スマートデバイス、研究コンペティションなど、複数の分野で検証されている。これらの事例は、高いダイナミック性能と高精度制御能力だけでなく、優れたシステム安定性とエンジニアリング実装能力も備えており、複雑な環境でも継続的かつ信頼性の高い動作を実現できることを示している。

使用レベルでは、上位機ソフトウェア + RUBIK LINK通信モジュールを通じて、開発者は接続、デバッグから制御までの全プロセスを完了することができ、パラメータ設定、モード切替、ファームウェアアップデート、較正などの主要な操作を含む。この標準化されたプロセスは、学習コストを大幅に低減し、アクチュエータを実際のプロジェクトに迅速に統合することを容易にする。

全体として、ロボット産業の発展に伴い、アクチュエータは徐々に「低レベルハードウェア」から標準化された機能モジュールへと進化している。CubeMarsアクチュエータはこのトレンドを代表している。ロボット工学やオートメーションプロジェクトにとって、適切なアクチュエータを選択すること = システム性能の上限と開発効率を決定することであり、その重要性は高まり続けている。