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

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

Arduino で SG-90 を制御する

必要部品

• Arduino UNO (または Nano/Leonardo/Mega 等)
• SG-90 サーボ
• ブレッドボード、ジャンパワイヤ
• 外部電源（重要）：サーボ複数や高負荷時、Arduino 5Vピンからの給電はレギュレータ/USB電流制限で不安定。別途5V/2A以上のACアダプタやLiPo+BEC推奨

配線図

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

• Arduino UNO: 最大12サーボ制御可能（Servoライブラリ仕様）。ただし電源は必ず外部から
• 電源ラインに大容量電解コンデンサ(470〜1000μF) + セラミック(0.1μF)でリップル対策
• サーボ間の干渉防止で、信号線に100Ω程度の直列抵抗推奨

主な応用例

• ロボットアクチュエータ：ヘキサポッド(6脚)、バイペッド(2足)、ロボットアーム(関節駆動)
• RC模型：ステアリング、スロットル、ラダー、エレベータ
• 位置制御フィードバック不要システム：カメラパンチルト、ソーラートラッカー、自動給餌器
• 多自由度ヒューマノイド：軽量化必須箇所にSG-90/MG90S採用
• 教育/プロトタイピング：制御理論実験、PID制御デモ

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。