Comparatif des servomoteurs Dynamixel

Comment sélectionner son servomoteur Dynamixel ?

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La gamme Dynamixel est une valeur sûre dans le monde la robotique. Ces servomoteurs, développés par l’entreprise coréenne Robotis, sont parmi les plus puissants et performants du marché.
Les servomoteurs Dynamixel sont utilisés par très nombreux laboratoires de recherche et universités à travers le monde. Ils ont été développés spécialement pour la conception de robots.

Ce qui fait la spécificité des servomoteurs Dynamixel

Les servomoteurs Dynamixel de Robotis contiennent en leur cœur un moteur électrique Maxon (séries XH, MX et Pro) de très haute qualité, couplé à un microcontrôleur ARM.

Très précis, les servomoteurs Dynamixel embarquent de nombreuses fonctionnalités, que nous détaillons ci-dessous.

Une gamme très diversifiée

La gamme Dynamixel est très diversifiée, du petit servomoteur qui sera utilisé dans un club de robotique, au puissant servomoteur de qualité industrielle.

Une grande variété d’applications

Les servomoteurs ont un large spectre d’utilisations comme l’industrie, l’aérospatial, la défense, les équipements médicaux, l’éducation, pour construire des bras robotiques ou des bases mobiles, des robots de service, etc.

Un système simple et tout-en-un

Fonctionnement d'un servomoteur Dynamixel

Servomoteur Dynamixel = moteur c.c. + contrôleur + pilote + capteur + réducteur + réseau

Ils sont tout-en-un, pas besoin d’élément extérieurs pour les faire fonctionner, à part l’alimentation et la communication

Modularité

Ils sont modulaires, notamment grâce aux nombreuses pièces de structure existantes.

Communication en daisy-chain (des montages plus propres)

Un seul BUS pour contrôler tous vos servomoteurs (reliés en daisy-chain), communication de type RS-485 ou TTL. Cela réduit énormément le nombre de câbles nécessaires, un avantage certain pour des projets embarqués (certains roboticiens de Georgia Tech ont pu ainsi chaîner plus de 250 servomoteurs).

Retour de données

Retour et contrôle de données : position, vitesse, température, couple, etc.

Faible consommation énergétique

Les servomoteurs fonctionnent sur une tension élevée, et une faible consommation électrique, ce qui améliore la stabilité au niveau de la batterie.

Compatibilité avec de nombreux langages de programmation

Dynamixel est compatible avec différents environnements de programmation comme :

  • Roboplus, le logiciel visuel de Robotis dédié à la programmation des servomoteurs Dynamixel
  • Le SDK (avec un accès aux codes sources et à des librairies pour Windows, Linux et les smartphones)
  • C/C++, JAVA, MATLAB, LABVIEW, ROS

Contrôle et corrections PID

Contrôle et corrections PID sur certaines séries : indiquez seulement les valeurs (P, I, D), et le moteur utilisera le PID de façon autonome (série MX, Pro et PRO PLUS)

Des LED pour connaître les statuts des servomoteurs

Les servomoteurs Dynamixel embarquent des LED qui permettent de connaître l’état des servomoteurs (surchauffe, servomoteur prêt, etc).

Quel servomoteurs Dynamixel pour quelle type d’utilisation ?

La gamme Dynamixel se divise en séries, chacune présentant des spécificités particulières.

Nous les détaillons ci-dessous :

Série AX

La série AX regroupe des servomoteurs Dynamixel d’entrée de gamme. Ils utilisent le protocole TTL. A utiliser pour les fonctions mécaniques non essentielles de votre robot.
Applications : apprentissage de la robotique, prototypes légers, motorisation des roues. Ils sont utilisés dans les bras robotiques Trossen.
AX-12A : l’un des plus populaires de l’ensemble de la gamme Dynamixel, dû à son prix. Un peu plus puissant que le AX-12W, mais beaucoup moins rapide.

AX-12W : une variante du AX-12A, mais avec une vitesse de rotation bien plus élevée, prévu pour la motorisation des roues des robots mobiles.

AX-18A : un AX-12A avec plus de couple, avec pour résultat un servomoteur plus plus puissant et plus endurant. Le plus rapide et le plus puissant de la gamme AX (mais aussi plus cher).

 Servomoteur  Tension de fonctionnement [V]  Couple de décrochage [N·m]  Courant de décrochage [A]  Vitesse à vide [rpm]  Protocole de communication  Dimensions (lxHxP) [mm]  Poids [g]
 AX-12A  9-12  1.50  1.5  59  TTL  32 X 50 X 40  54.60
 AX-12W  9-12  0.21  1.4  470  TTL  32 X 50 X 40  52.90
 AX-18A  9-12  1.80  2.2  97  TTL  32 X 50 X 40  55.90

Série MX

Un cran haut-dessus de la série AX, la série MX possède des fonctions avancées telles qu’un contrôle plus précis de la position, la correction PID (réduction du jeu), le contrôle de position de 360° et une communication rapide. Ils sont plus puissants et plus robustes, et offrent un meilleur contrôle des mouvements rapides et précis.
Applications : robots pour la recherche, robots humanoïdes, prototypes plus avancés. Ils sont utilisés dans les robots humanoïdes Poppy (versions Humanoid et Torso) et ROBOTIS-OP.

 Servomoteur  Tension de fonctionnement [V]  Couple de décrochage [N·m]  Courant de décrochage [A]  Vitesse à vide [rpm]  Protocole de communication  Dimensions (lxHxP) [mm]  Poids [g]
 MX-12W  10-14.8  –  –  470  TTL  32 X 50 X 40  54.60
 MX-28T  10-14.8  2.50  1.4  55  TTL  35.6 X 50.6 X 35.5  72
 MX-28R  10-14.8  2.5  1.4  55  RS485  35.6 X 50.6 X 35.5  72
 MX-28AT  10-14.8  2.50  1.4  55  TTL  32 X 50 X 40  77
 MX-28AR  10-14.8  2.50  1.4  55  RS485  32 X 50 X 40  77
 MX-64T  10-14.8  6  4.1  63  TTL  40.2 X 61.1 X 41  126
 MX-64R  10-14.8  6  4.1  63  RS485  40.2 X 61.1 X 41  126
 MX-64AT  10-14.8  6  4.1  63  TTL  40.2 X 61.1 X 41  135
 MX-64AR  10-14.8  6  4.1  63  RS485  40.2 X 61.1 X 41  135
 MX-106T  10-14.8  8.4  5.2  45  TTL  40.2 X 65.1 X 46.0  153
 MX-106R  10-14.8  8.4  5.2  45  RS485  40.2 X 65.1 X 46.0  153

Série XL

La série XL regroupe des petits servomoteurs destinés à être utilisés pour du prototypage rapide (notamment en les combinant avec de l’impression 3D), des petits robots et dans le domaine de l’éducation.
Le XL430-W250-T a la même structure mécanique que les XM430 et XH430 et est compatible avec ces derniers. Les Dynamixel XL-320 se trouvent dans le robot humanoïde Robotis Mini, dans le Poppy Ergo Jr ou dans le Metabot.

 Servomoteur  Tension de fonctionnement [V]  Couple de décrochage [N·m]  Courant de décrochage [A]  Vitesse à vide [rpm]  Protocole de communication  Dimensions (lxHxP) [mm]  Poids [g]
 XL-320  6-8.4  0.39  1.1  114  TTL  24 X 36 X 27  16.70
 XL430-W250-T  6.5-12  1.50  1.4  61  TTL  28.5 X 46.5 X 34  57.20

Série XM et XH

Les séries XM et XH proposent des avantages non négligeables avec un asservissement de couple, vitesse, position et même PWM !
La série XH est d’une qualité légèrement supérieure (moteur Maxon). Bien qu’ayant une vitesse et un couple maximum plus faible que la série XM, les servos de la série XH sont plus endurants et ont un meilleur rendement énergétique.
Pour plus d’informations sur cette série, nous vous invitons à lire notre test du servo Dynamixel XM-430.

 Servomoteur  Tension de fonctionnement [V]  Couple de décrochage [N·m]  Courant de décrochage [A]  Vitesse à vide [rpm]  Protocole de communication  Dimensions (lxHxP) [mm]  Poids [g]
 XH430-V210-R  24  2.60  0.7  52  RS485  28.5 X 46.5 X 34  82
 XH430-V350-R  24  3.30  0.7  31  RS485  28.5 X 46.5 X 34  82
 XH430-W210-R  10-14.8  2.50  1.3  50  RS485  28.5 X 46.5 X 34  82
 XH430-W210-T  10-14.8  2.50  1.3  50  TTL  28.5 X 46.5 X 34  82
 XH430-W350-R  10-14.8  3.40  1.3  30  RS485  28.5 X 46.5 X 34  82
 XH430-W350-T  10-14.8  3.40  1.3  30  TTL  28.5 X 46.5 X 34  82
 XH540-V150-R  24  6.40  2.4  60  RS485  33.5 X 58.5 X 44  165
 XH540-V270-R  24  9.20  2.4  34  RS485  33.5 X 58.5 X 44  165
 XH540-W150-R  10-14.8  7.10  4.9  70  RS485  33.5 X 58.5 X 44  165
 XH540-W270-R  10-14.8  9.90  4.9  39  RS485  33.5 X 58.5 X 44  165
 XH540-W270-T  10-14.8  9.90  4.9  39  TTL  33.5 X 58.5 X 44  165

 Servomoteur  Tension de fonctionnement [V]  Couple de décrochage [N·m]  Courant de décrochage [A]  Vitesse à vide [rpm]  Protocole de communication  Dimensions (lxHxP) [mm]  Poids [g]
 XM430-W210-R  10-14.8  3  2.3  77  RS485  28.5 X 46.5 X 34  82
 XM430-W210-T  10-14.8  3  2.3  77  TTL  28.5 X 46.5 X 34  82
 XM430-W350-R  10-14.8  4.10  2.3  46  RS485  28.5 X 46.5 X 34  82
 XM430-W350-T  10-14.8  4.10  2.3  46  TTL  28.5 X 46.5 X 34  82
 XM540-W150-R  10-14.8  7.30  4.4  53  RS485  33.5 X 58.5 X 44  165
 XM540-W150-T  10-14.8  7.30  4.4  53  TTL  33.5 X 58.5 X 44  165
 XM540-W270-R  10-14.8  10.60  4.4  30  RS485  33.5 X 58.5 X 44  165
 XM540-W270-T  10-14.8  10.60  4.4  30  TTL  33.5 X 58.5 X 44  165

Dynamixel Pro

La série Dynamixel Pro offre une qualité inégalée, ainsi qu’une puissance et une précision exceptionnelle. Les servomoteurs Dynamixel Pro sont contrôlables en position, en vitesse et en couple. Les Dynamixel Pro sont programmables avec de nombreux langages : C#, Java, Python, Labview, Matlab…
Ils sont idéaux pour les applications industrielles et de robotique avancée et sont utilisés par une large majorité des robots réalisés dans les laboratoires du monde entier. Ils seront utilisés pour des robots humanoïdes à taille humaine (comme le THOR-OP), des bases mobiles avancées ou des bras manipulateurs.
Ils utilisent le protocole RS-485 et bénéficient de la correction PID.

Dynamixel PRO PLUS

Sortis en 2019, les servomoteurs de la série Dynamixel PRO PLUS sont plus fiables et robustes que la série Pro, pour un coût similaire. Cette série a remplacé la série Dynamixel Pro.

 Servomoteur  Tension de fonctionnement [V]  Vitesse à vide [RPM @ V]  Courant à vide [A @ V]  Vitesse nominale [RPM @ V]  Couple nominal [N.m @ V]  Courant nominal [A @ V]  Jeu fonctionnel [Arcmin]  Résolution [steps/turn]  Dimensions (lxHxP) [mm]  Poids [g]
 Pro H42-20-S300-R  24  32.7 @ 24  0.57 @ 24  29.2 @ 24  5.1 @ 24  1.5 @ 24  3.8  303.750  42 x 42 x 84  340
 PRO PLUS H42P-20-S300-R  24  32.7 @ 24  0.57 @ 24  29.2 @ 24  5.1 @ 24  1.5 @ 24  3.8  607.500  42 x 42 x 84  340
 Pro H54-100-S500-R  24  33.3 @ 24  1.13 @ 24  29.2 @ 24  25.3 @ 24  5.5 @ 24  3.5  501.923  54 x 54 x 108  732
 PRO PLUS H54P-100-S500-R  24  33.3 @ 24  1.13 @ 24  29.2 @ 24  25.3 @ 24  5.5 @ 24  3.5  1003.846  54 x 54 x 108  740
 Pro H54-200-S500-R  24  33.1 @ 24  1.65 @ 24  29 @ 24  44.7 @ 24  9.3 @ 24  3.5  501.923  54 x 54 x 126  855
 PRO PLUS H54P-200-S500-R  24  33.1 @ 24  1.65 @ 24  29 @ 24  44.7 @ 24  9.3 @ 24  3.5  1003.846  54 x 54 x 126  855