BLDC制御実験キットの製作

はじめに

本格的なロボットを開発しようとすると必要となってくるのが高出力アクチュエータ。しかし、産業用ロボットのアクチュエータなど、とても個人では購入できません。
そこで、身近に手軽に手に入るのがドローン用ブラシレスDCモータ（BLDC）。今やBLDCはドローン市場が大きくなり低価格化の傾向にあり、直径90ｍｍと非常に大きなものでも10000円以下で購入できます。
また小型軽量で高効率などメリットが非常に多いです。しかしながら高速回転向きでダイレクトトルクは小さいですが減速機を介すればどうにでもなります！
BLDCを利用しないわけにはいきません。

本記事ではBLDCと制御ボードのODRIVEの実験ボードの製作を紹介します。

使用するもの

ブラシレスDCモータ

商品名： X8318S 　　価格：約8000円

モータドライバー

商品名： Odrive v3.6 (56Vコネクタあり) 　　価格：約18000円

マイコン

商品名： Arduino 　　価格：約3300円

＊互換機でもOk。今回は手元にあったMegaを使用してます。

エンコーダ

商品名： AS5047P-TS_EK_AB
　　価格：約1800円

電源

商品名： DROK スイッチング電源 AC 110V-220V→DC 0-48V 10A 480W 安定化電源 ac-dc電源交換コンバータ acアダプタ 電源装置 変圧器 デジタル表示 内蔵冷却ファン付け 　　価格：約4850円

banggoodの電源のほうが安いが、かなり時間がかかるので早く開発したい方はAmazonをおすすめします。

電源プラグ

商品名： ELPA 耐熱コード 片プラグ付 12A NC-20H 　　価格：約441円

＊耐熱コードなどあまり気にしない方はダイソーの延長コードで十分

16AWGケーブル

商品名： BNTECHGO 16ゲージ シリコーンワイヤー 超柔軟性 フレキシブルシリコーンケーブル線 グリーン 長さ延べ7.61メートル 断熱範囲温度: - 60 °C + 200 °C 600ボルト 16AWGシリコーン細線 252本 錫めっき銅線 シリコーンゴム電線 自動車用 ＲＣモデル用 　　価格：約1711円

商品名： BNTECHGO 16ゲージパラレルのシリコーンワイヤー 16AWG 並行 シリコーン細線 超柔軟性 フレキシブル 分離できる シリコーンケーブル線 長持ち レッドとブラック 長さ延べ7.61メートル 断熱範囲温度: - 60 °C + 200 °C 600ボルト 252本 錫めっき銅線 シリコーンゴム電線 自動車用 ＲＣモデル用 　　価格：約3746円

バナナプラグ

商品名： Boladge 20ペアゴールドメッキ3.5mm弾丸バナナプラグオスメスコネクタ ESCモーターLipoバッテリー用 　　価格：約999円

ジャンパワイヤ

非常停止スイッチ

きのこスイッチでもなんでもOk。今回は手元にあったブレーカを使用。

板

今回はアクリルを使用。

結束バンド

ケーブルをきれいにしたい方用。

ボルト・ナット

M4、M3をある程度用意してください。
M2も少々必要。

3Dプリント品

・モータ固定台

・エンコーダホルダー

・マグネットホルダー

上記のパーツをGrabCADにアップロードしました。
３Dプリンタで出力してください。ABSを使うのがおすすめです。

製作方法

まずエンコーダのハンダをしましょう。
配線は画像を参考にしてください。

そして３Dプリント品さえ印刷すればあとは適当です。

板に穴をあけて結束バンドでケーブルを固定すれば完成。

不明点があれば気軽にご質問を～。