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SG-90 マイクロサーボ完全ガイド:Arduino制御・仕様・選定・応用まで徹底解説

RCカー、ロボットアーム、カメラジンバル——精密な角度制御が必要なプロジェクトで真価を発揮するのがSG-90 マイクロサーボです。わずか9gの軽量ボディに高トルクを詰め込み、Arduino等のマイコンからPWM信号一つで簡単制御。本記事では仕様、配線、Arduino実装、サーボ選定基準、応用例まで完全網羅します。

SG-90 サーボとは

SG-90は、パルス幅変調(PWM)信号で回転角度(0〜180°)を制御する小型ホビーサーボです。内部はDCモータ、減速ギア、ポテンショメータ、制御ICで構成され、フィードバック制御により目標角度を保持します。標準サーボ(SG-5010等)の約1/3サイズ・重量で、ブレッドボードや小型ロボットへの組み込みに最適です。

配線・ピンアサイン(3線式)

線色信号名機能Arduino接続例
茶色 / 黒GNDグランド(0V)GND
赤VCC電源入力(4.8〜6V、典型5V)5V *注意下記
橙 / 白 / 黄PWM / Signal制御パルス入力(50Hz, 0.5〜2.5msパルス幅)D9 等のPWMピン
SG-90 マイクロサーボ完全ガイド:Arduino制御・仕様・選定・応用まで徹底解説
SG-90 3線ケーブル(色はメーカーにより異なる場合あり)

主要仕様(典型値)

項目仕様
重量約 9g
寸法31 × 11.8 × 22.2 mm
動作電圧4.8V(典型 5V)
ストールトルク1.8 kgf·cm (4.8V) / 2.2 kgf·cm (6V)
動作速度0.10 sec/60° (4.8V) / 0.08 sec/60° (6V)
デッドバンド幅10 μs
動作温度範囲0℃ 〜 55℃
回転範囲0° 〜 180°(パルス幅 500〜2500μs 対応)
ギア材質ナイロン樹脂(金属ギア版: MG90S/MG995等)

同等・上位互換サーボ

型番特徴用途
MG90S金属ギア、SG-90同サイズ、トルク/耐久性向上負荷大/長寿命要求
MG995 / MG996R標準サイズ、金属ギア、高トルク(10〜15 kgf·cm)ロボットアーム/脚部
VTS-08Aアナログサーボ、SG-90互換サイズ代替品
SG-90 360°連続回転版角度制御→速度制御、車輪駆動用ロボット車輪

サーボ選定 4つの判断基準

  1. 必要トルク:負荷質量 × アーム長 で必要トルク算出。余裕率1.5〜2倍で選定。電圧上げるとトルク向上(6V駆動可否確認)
  2. 回転角度:180°未満なら標準サーボ。360°連続回転必要なら「連続回転サーボ」または「勝手に改造(ポテンショメータ固定+ギア切断)」
  3. ギア材質:長時間/高負荷/振動環境なら金属ギア(MG90S/MG995)必須。樹脂ギアは剥離リスクあり
  4. 重量・サイズ制約:マイクロ(9g)・ミニ(20g前後)・標準(40〜60g)から選択
SG-90 マイクロサーボ完全ガイド:Arduino制御・仕様・選定・応用まで徹底解説
サイズ違いのホビーサーボ比較

Arduino で SG-90 を制御する

必要部品

配線図

SG-90 マイクロサーボ完全ガイド:Arduino制御・仕様・選定・応用まで徹底解説
基本配線:信号線→D9、電源→外部5V、GND共通
SG-90 マイクロサーボ完全ガイド:Arduino制御・仕様・選定・応用まで徹底解説
実装例:外部電源併用時のGND共通化必須

基本スケッチ(標準ライブラリ使用)

#include 

Servo myServo;
const uint8_t SERVO_PIN = 9;

void setup() {
  myServo.attach(SERVO_PIN, 500, 2500); // パルス幅範囲指定(μs)
  Serial.begin(115200);
}

void loop() {
  // 0° → 180° → 0° スイープ
  for (int pos = 0; pos <= 180; pos++) {
    myServo.write(pos);
    delay(15);
  }
  for (int pos = 180; pos >= 0; pos--) {
    myServo.write(pos);
    delay(15);
  }
  
  // 任意角度指定例
  // myServo.write(90);  // 90度
  // myServo.writeMicroseconds(1500); // パルス幅直接指定(μs)
}

複数サーボ制御のポイント

主な応用例

よくあるトラブルと対策

症状原因対策
ジッター/ガタガタ動く電源電圧降下/ノイズ外部電源、GND共通、デカップコン、信号線100Ω
全く動かない配線間違い/電圧不足/信号未出力配線確認、5V外部給電、Serial.printでデバッグ
特定角度で止まる/振動ポテンショメータ接触不良/ギア噛み合わせ不良サーボ交換、MG90S等金属ギア版検討
発熱/焦げ臭いストール状態継続/電流過大負荷軽減、トルク大きいサーボに変更、電流制限

結論

SG-90は「安い・軽い・扱いやすい」三拍子揃ったエントリーサーボの決定版です。ArduinoのServo.hライブラリで数行のコードで制御でき、外部電源さえ確保すれば複数台同時制御も容易。より高トルク・長寿命が必要ならMG90S、大型ロボットならMG995系へステップアップ可能です。あなたのプロジェクトに最適なサーボ選定・回路設計でお困りなら、お気軽にご相談ください。

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