ハードとソフトの関係

Question

サーボモーターの制御方法

今サーボモータを出来るだけリアルタイムに近い状態で制御する方法がわからなくって悩んでます。
〔サーボモータ〕
↓
〔ドライバ or コントローラ〕
↓
〔パソコン or PLC〕
サーボモータを動かすには上記の構成が必要最低限な形だと思うのですが、あってますか？
PLCの後にパソコンを繋げる場合もあると思いますが、調べて私なりに理解した状態です。
さてここで問題にぶつかりました。
〔ドライバ or コントローラ〕
↓
〔パソコン or PLC〕
この箇所なのですがパソコンとドライバを接続するのに何を使えば一番ベストなのかで悩んでます。
パソコンの用にドライバに標準でついてる特殊ポートやシリアルポートやモジュラポート？
それともインターフェース社から出ているドライバと接続してサーボモータを制御できるA/D・D/Aボードを使うのが良いのか分かりません。
制御ソフトはLinuxで別の人たちが作るらしいのですがドライバに付属するソフトはWin対応ばかりなのでドライバはWinでしか制御出来ないのでしょうか？
インターフェース社のボードはLinux対応してるのでコレを使ってドライバを制御する方法が良いのかなぁなんて考えてます。
ちなみに普通はLinuxでソフト開発してハードウェアを動かすには何が必要でどうするものなのでしょうか？
機械なんて独学だから恥ずかしながら基本が分かっていません。
機械とパソコンをシリアルなりモジュラなりA/D・D/Aボードなりで物理的に接続しただけじゃパソコンは機械の出してる信号を拾えないと思うのですか…機械をソフトで制御するには何をどうしたら良いのか教えて下さい

Accepted Answer

毎度ＪＯです。
質問者の過去投稿の続きでしょうか？？
>>トルクをキャンセルする方法

一般のＦＡ機器で流用できそうですが、ＤＯＳＶ＋リナックスでサーボアンプを制御するのであれば、
今回の場合、ＲＡＮかシリアル通信になります、選択するサーボアンプにもよりますが、
一軸制御なので、そんなに複雑にはならないでしょう！

選択したサーボアンプのデータシートには、ＷＩＮアプリもあるでしょうが、通信によるコマンドコントロールもあるはずです、良く読んでみましょう！

近所の業者であれば、「量産もする事」をちらつかせて、価格交渉するのもいいでしょう、
バラックでもいい、とか試作ですので外観は気にしません、とか安くやってもらいましょう！

とは言っても、メカと電気を両方する業者は少ないですから、別々に見積もってみてはいかがでしょう？？

Answer

ちょっと誤解があるようです

＞どこの業者に依頼、相談しても製作には４００万から８００万かかると言われ、
＞良心的なところで２００万円～ですね。

高いところが”良心的でない”ようにも読めてしまいますが、そのぶん責任を持って計画・構想してくれるということもあります。
逆に言えば、安かろう悪かろうもあり得ると言うことです。

もちろん、後者の方が”良心的でない”ということでもありません。

さて、本文ですが・・・（制御系の方が多いようなので、メカ屋の目から）

リアルタイムでコントロールすること自体は、操作するもの（ＣＰ画面上のマウス操作でも、ジョイスティックのような機械的な物でも）の位置指令情報と、現在の位置情報を比較して、位置の相違があれば”メカの持つ限界”の応答速度のなかで移動指令を出すことになります。
”限界”とは主にモーターの出力と装置の剛性です。
華奢な機械で素早く動かそうとすれば、機械が駆動力に耐えきれず壊れたり、追従できずにもたついたり、場合によりサーボ異常でハンチング（震動収束しない→とても怖い！）を起こしたりします。
メカ系には十分なマージンを持って設計依頼されることが重要かと思います→ごつくて、大出力の機械・・・設計したくはありませんが（＾＾；

もう一つ、人間が直に接触する機械であれば、安全装置について十分に考慮してください。
揺動する床の周囲でのの挟まれ（接近異常）、上の人の落下（落下検出）、危険発生時の緊急停止、停止後の挟まれ解除（脱出方法）などなどです。

Answer

たぶん、リアルタイム制御ではないと思いますが、一応、指令同期追従性も考慮し、サーボランド社のLAN接続式をお勧めしておきます。各軸間同期制御もある程度可能です。指令に対してもかなりのリアルタイム性が保てます。
　尚、他にも色々ありますが、サーボはサーボドライバが受け持ち、それに対して位置指令などをコントローラ(専用機、PC等)から出すという構成です。
　所で、一般には、多くのサーボモータドライバが、今でも昔のPID制御に毛が生えた程度の追従性だと言うことは認識しておいて下さい。
　その点、用途によっては、準閉ループで使えるマイクロステップステッピングモータも侮れません。

従って、具体的目的を細くして下さいますと、もう少しつっこんでアドバイス出来ます。

Answer

この場合のリアルタイム制御とは？
一体何をしたいのでしょう？
すぐに思いつくのは↓所謂ロボットアーム、マニピュレータですが
http://sclab.naist.jp/Research/manipulator.htm
http://www.aai.jp/products/h_arm.html
ＰＣのマウスでマニピュレータを動かすのはほぼ不可能に近いと思う
このようなロボットアーム場合は一般的にはジョイスティック制御にします
要するにＰＣを使わない専用ハード

↓のような実用を無視したオモチャや趣味の世界なら有りでしょうけれど
http://www.aoshima-bk.co.jp/kokuchi/061027/robotarm.htm
http://www.rakuten.co.jp/tsukumo/435605/435608/

ハードとソフトの関係とサーボモーターの制御方法