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カテゴリ：倒立振子( 38 )

倒立振子9号機　やっと完成

[ 2016-06 -06 09:27 ]
倒立振子 9号機小休止

[ 2016-06 -01 01:32 ]
倒立振子　9号機　部品製作

[ 2016-05 -31 21:05 ]
倒立振子９号機　回路図および部品製作図

[ 2016-05 -30 14:05 ]
倒立振子９号機

[ 2016-05 -30 09:58 ]
倒立振子　R2D2バージョン　その５

[ 2016-02 -01 10:15 ]
倒立振子　R2D2バージョン　その４

[ 2016-01 -31 14:42 ]
倒立振子　R2D2バージョン　その３

[ 2016-01 -29 14:04 ]
倒立振子　R2D2バージョン　その２

[ 2016-01 -29 11:18 ]
倒立振子　R2D2バージョン

[ 2016-01 -28 10:57 ]
倒立振子　次号機はどうしよう？

[ 2016-01 -27 13:02 ]
倒立振子　7号機　完成動画

[ 2016-01 -24 09:34 ]
倒立振子　7号機　フェンダー追加

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倒立振子　7号機　完成運転

[ 2015-12 -04 11:14 ]
倒立振子　7号機　全体組立

[ 2015-12 -03 08:36 ]
倒立振子　7号機　基板製作

[ 2015-12 -02 20:45 ]
倒立振子　7号機　製作編　その１

[ 2015-12 -02 20:35 ]
倒立振子　7号機　構想

[ 2015-11 -30 12:44 ]
倒立振子　ステッピングモーター仕様　プログラム

[ 2015-11 -07 14:18 ]
倒立振子　ステッピングモーター仕様

[ 2015-11 -04 19:03 ]
WiFi　モジュール

[ 2015-10 -20 15:51 ]
倒立振子　ステッピングモーター版

[ 2015-10 -10 17:39 ]
迷走する倒立振子

[ 2015-09 -25 10:58 ]
倒立振子　もっと小型化

[ 2015-09 -18 17:23 ]
倒立振子　さらなる小型化　車輪の交換

[ 2015-09 -17 12:52 ]
倒立振子　さらなる小型化　機体製作　その５　測距センサーテスト

[ 2015-09 -07 11:23 ]
倒立振子　さらなる小型化　その４　機体完成

[ 2015-09 -04 07:00 ]
倒立振子　さらなる小型化　機体製作その３

[ 2015-09 -02 16:03 ]
倒立振子　さらなる小型化　機体製作その２

[ 2015-08 -31 08:36 ]
倒立振子　さらなる小型化　機体製作その１

[ 2015-08 -30 17:12 ]
倒立振子　さらなる小型化構想

[ 2015-08 -29 21:38 ]
ミニサイズ倒立振子　チューニング完了

[ 2015-08 -22 15:39 ]
ミニサイズの倒立振子

[ 2015-08 -13 08:57 ]
倒立振子用ジョイスティックコントローラ完成

[ 2015-06 -26 13:47 ]
倒立振子　3号機　専用基板の製作　その１

[ 2015-06 -26 13:27 ]
倒立振子　3号機　ほぼ完成

[ 2015-06 -07 15:32 ]
Arduino 倒立振子　4号機　改造

[ 2015-05 -10 21:40 ]
Arduino 倒立振子

[ 2015-05 -04 12:19 ]

2015年 10月 20日

WiFi　モジュール

　さて、次の課題はWiFiモジュールです。B-ROBOTではXBeeを使っていますが、価格が三千円前後と手軽には使えないので他を物色しているとESP8266というモジュールがありました。説明文によると「ESP8266はワイヤレス機能をもち、WPAおよびWAP2をサポートします。」とあり価格は500円前後です。これは使ってみようということでESP-01(技適なし）,ESP-WROOM-02（技適あり）の2種類を購入しました。

小型化をキーワードにする製作者としてはESP-01のほうがレイアウトがやり易いのですが、技適のことを考えるとESP-WROOM-02も使いこなしておきたいのです。

　到着順に機能確認をしていきます、まずはESP-01からです。

結線方法、使い方はこちらのサイトを参考にさせていただきました。

https://getpocket.com/a/read/945631835

http://ehbtj.com/electronics/esp8266

IPアドレスの取得までは出来ましたので一応成功ということです。

一抹の不安は、試行錯誤しているなかでファームウエアを書き換えたことがあって、最初通信速度115200であったものが9600になってしまいました。ファームウエア的には古いものになってしまった感があります。

ファームウエアの書き換えは結線方法、スケッチとも以下を参考にさせていただきました。

http://microcontrollerkits.blogspot.jp/2015/05/esp8266-firmware-update-with-arduino.html

次に、ESP-WROOM-02のほうです。SWITCHSCIENCE社から変換ボードに実装されたシンプル版というものを購入。税込1080円でした。

https://www.switch-science.com/catalog/2341/

ARDUINO UNOとの結線は上記サイトどおりとします。これでPCのUSBに接続して、ARDUINOのシリアルモニターにコマンドを打ち込んでやると問題なく作動しました。

なんか拍子抜けです。B-ROBOTの公開されているスケッチを調べてみるとESPはSOFT AP MODEで使うようで"AT+CWMODE=2"という命令文が含まれています。SSIDは”JJROBOT”、PASSWORDは”87654321”ということになっているようです。

この一週間、ESPを勉強してあちらこちらのサイトを読みふけった成果で、当初は意味不明のB-ROBOTスケッチもWiFi関連のところは大分理解できるようになってきました。この記事の最後に私の備忘録として参考にしたサイトを列挙しておきます。

もうひとつ不確かなところは、B-ROBBOTの回路図ではTXからの信号は3.3Vに抵抗分圧、RXは1K抵抗でプルアップしていますが、このようにしている例もサイトにはあり、今回のようにARDUINOのD端子に直結しても動いているので、どちらが正解か迷います。多分どちらでもよいのでしょうが、今回はB-ROBOT回路図どおりにします。ということは6個の抵抗を基板上に配置しなければなりません。ESPモジュールをソケットでかさ上げするつもりなので、その下側にかなりのスペースがとれると思います。

回路図は以下を予定します。

（2015年11月修正）

今回は文章ばかりになりましたが、次回はこれも初体験のProMicroマイコンボードの予定です。

http://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1509/25/news018_3.html

https://macsbug.wordpress.com/2015/05/30/cooltearm-で-esp8266-の-ssid-を設定する。/

http://junkroom2cyberrobotics.blogspot.jp/2015/07/lan-esp8266esp-wroom-02.html

https://www.mgo-tec.com/blog-entry-43.html

https://macsbug.wordpress.com/2015/05/08/esp8266-for-arduino-ことはじめ。/

http://randomnerdtutorials.com/getting-started-with-esp8266-wifi-transceiver-review/

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▲ by kookymaverick | 2015-10-20 15:51 | 倒立振子 | Trackback | Comments(0)

2015年 10月 10日

倒立振子　ステッピングモーター版

　DCモーターでの倒立振子をこれまで5種類作ってきましたが、そろそろ違うタイプを経験してみたいと思い、ステッピングモーター仕様に挑戦してみます。5号機が中途半端になっていますが、こちらは中断ということにします。

　ステッピングモーターは減速機付きDCモーターに較べてバックラッシュの影響がなく、より安定した機体を製作できると言われています。ネット上を検索すると色々ありますがjjrobots社のBROBOTという機体があります。（http://jjrobots.com/b-robot/）　なかなかダイナミックな動きをする機体で以前から気になっていました。調べてみると回路図、スケッチさらには３Dの製作図面までが公開されています。

　ステッピングモーター以外では走行を制御するWiFiが未知の世界です。マイコンはArduino Leonardoが使われていますがこのボードはこれまで使ってきたATmega386系ではなくATmega32u4というチップが使われていてこれも未経験です。どれも好奇心をくすぐられるアイテムです。

　ただLeonardoでは小型化が難しそうです、小型化はこだわっていきたいキーワードです。jjrobots社のフォーラムを見てみるとLeonardoと同じATmega32u4が使われているProMIcroという見慣れないボードを使った記事がありました。（http://jjrobots.com/forum/thread-738.html）なかなかコンパクトに一枚基板で収まっています。どうせ作るならば未経験のこのProMicroを使ってみたいと思っています。掲載写真を転載させていただきます。

写真の左側にステッピングモーター用ドライバー2枚、隣がProMicro、中央上にWiFiモジュール、その下にMPU6050、右端にDCDCコンバータ（昇圧）、その下に電池という構成のようです。

　ジャイロセンサーはこれまでも使ってきたMPU6060をBROBOTでも、この写真の機体でも使っているようです。

　だいたいの構想がまとまってきましたが、まずはステッピングモーターを駆動する回路から順に試していきたいと思います、次回以降はしばらくは要素別に試作をしていく過程を記録していきます。

　順番としては以下のように考えています。

①ステッピングモーター駆動回路

②WiFiモジュールでの通信回路

③ProMicroボードの使い方

（2015年10月）

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▲ by kookymaverick | 2015-10-10 17:39 | 倒立振子 | Trackback(1) | Comments(0)

2015年 09月 25日

迷走する倒立振子

　部品待ちの間に、プログラムをいじってみました。

　せっかく距離センサーをつけているので、障害物との距離が近づけば停止、バック、右旋回ということにしてみました。

　あちらこちらで頭をぶつけ、倒れても倒されても起き上がり、右往左往するうちに自分の行き場を見失うというかつての我が身を見ているようでなんだかせつなくなります。

（2015年9月）

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▲ by kookymaverick | 2015-09-25 10:58 | 倒立振子 | Trackback | Comments(0)

2015年 09月 18日

倒立振子　もっと小型化

　出来上がった前作の基板を検討してみると横方向を10㎜程度は詰めることが出来そうです。しかし横方向は車輪とモーター部分の制約があり、モーターはこれ以上短いものはなさそうなので車輪の選択にかかっていました。

　日本橋の共立電子にてちょうど良い車輪を見つけてきました。「ウルトラライトホイール」というもので元来は模型飛行機の車輪用のようです。重さ1.8g、直径51㎜というものです。これならモーターシャフトに直接取り付けられそうです。

　これを使うことにして、早速基板を検討してみます。仮組した基板と前作の基板を比較してみたところです。13.5㎜横幅が短くなりました。

　この基板で完成させてみようと思います、モーターは前作では回転数200rpmを使ってうまくいきましたが、部品箱には40rpmのものしかありませんので取りあえずこれを使ってみます。

　基盤にあわせてベースプレートを製作します。

モーターを瞬間接着剤にて取り付けます。ベースプレートの完成です。

車輪を取り付けるとこんな具合です。横幅66㎜です、前作が100㎜でしたから寸法的にはかなりの小型化です。重量の方も期待できそうです。

仮組した基盤を取り付けてみました。

　一抹の不安はこんな腰高の機体を作るのは久しぶりなのでうまく倒立してくれるかです。　残る作業は基盤の配線作業です。前作と配線作業は同じなのでなんなく完成、早速試運転をしてみます。

　倒立そのものは完璧で、左右旋回も問題なしですが、前後進では転倒してしまいます。やはり40rpmでは無理がありそうです。モーターを発注しなければなりません。AliExpressに発注です、3.78＄/個（送料込）と安いので4個発注しておきます。また10日ほど待たなければなりません。

　ところで部品箱にずいぶん前に製作したミニ倒立振子のスクラップ基板を発見、部品は一応揃っているというか、両面スルーホール基板では部品の取り外しができず、そのままになっていたもののようです。待っている間にこれを復活させようかと思案しています。ただ倒立させるだけでは芸がないのでなにか新しいアイデアをと思っています。

（2015年9月）

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▲ by kookymaverick | 2015-09-18 17:23 | 倒立振子 | Trackback | Comments(0)

2015年 09月 17日

倒立振子　さらなる小型化　車輪の交換

　車輪を交換してみました。柔らかくて幅の広い車輪にして走行面のグリップ力を上げてみようということです。きっかけはビニールレザーの机上と木製フロアーでは明らかに走行性が違い、ビニールレザーのほうが操縦性に勝ります。走行面とのグリップ力が影響しているのかもしれないと考え車輪を交換することに、結果はやはり柔らかいゴム製車輪のほうが操縦は容易になります。

　車輪交換の副産物ですが、従来が車輪径35㎜だったのに対して、交換した車輪は30㎜と車高が2.5㎜下がったことで面白い動きをするようになりました。転倒した際に従来もたまに自動で起き上がることがあったのですが、車高を下げたことで転倒の際に機体下部の電池が地面に接触しその反動で機体が確実に起き上がってきます。転倒するたびに起き上がらせる面倒がなくなりました。

　ということで、そのあたりを動画にしてみました。

(2015年9月）

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▲ by kookymaverick | 2015-09-17 12:52 | 倒立振子 | Trackback | Comments(0)

2015年 09月 07日

倒立振子　さらなる小型化　機体製作　その５　測距センサーテスト

　部品待ちの間に測距センサーの試験をやっておきます。測距センサーは定番のSHARP製のGP2Y0A2YKを使います。本体に組み付けた様子です。ケーブルはコネクタを使わずに直結してあります。

　距離計測のプログラムはごく簡単で以下の様なものです。

void setup(){

pinMode(0, OUTPUT);

}

void loop(){

int vout;

int distance;

vout = analogRead(0);

distance = (6762/(vout-9))-4;

}

　これを倒立振子プログラムに組み込んで試験のために距離10㎝で車輪が

ストップするようにしてみます。動画のとおりうまく作動しているようです。

　これで、リモコン運転中に障害物に近づけば停止するなり、バックするなり、

その場で転倒させることも出来るようになるはずです。

（2015年9月）

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▲ by kookymaverick | 2015-09-07 11:23 | 倒立振子 | Trackback | Comments(0)

2015年 09月 04日

倒立振子　さらなる小型化　その４　機体完成

　機体が完成しました。重量は前作が134gでしたが、若干軽量になり126gでした。

　3号機との比較です。ずいぶん小さくなりました機能的にはまったく同じです。

　通電試験OK、とりあえず前作のプログラムを使って試運転というところでトラブルです。ジャイロセンサーの電源をショートさせてしまいMPU6050は敢無くオシャカです。ピンソケットに取り付けたMPU6050がグラつくので支えのステーを細工しているうちにショートしたようです。MPU6050をアリババに再発注です。しばらく試運転はおあずけになりました。

　この間に測距センサーの試験でもして、倒立振子のプログラムにどう入れるのかを考えることにします。

（2015年9月

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▲ by kookymaverick | 2015-09-04 07:00 | 倒立振子 | Trackback | Comments(0)

2015年 09月 02日

倒立振子　さらなる小型化　機体製作その３

　コントロール基板の製作にかかります。使用する基板はサンハヤトのICB-88、47×72mmという基板が今回はピッタリサイズなのでこれを使用します。

　いったん、すべての部品をＣＡＤ図面にしたがって仮置きしてみます。

　ある程度がＣＡＤ図面の段階で配線の段取りは考慮してありますが、もう一度確認していきます。あわてて半田付けをすると後から大変なことになります。確認するのは、私の場合は電源とグランド配線は出来る限り単線で、しかも電源配線を優先したいのでそのように配線できるかを確認していきます。電源とグランド線を半田付け完了しました。後の信号線は被覆線で多少こみいった個所でも配線できる自信はあります。

　配線作業のコツは一か所半田付けしたらテスターでその都度導通を確認していくことです。これで完成後の試運転での不具合がかなり少なくなります。今回は5V,3.3Vの回路になりますが、電源回路を完成させてこの部分だけで一旦試験してみます。つぎにマイコン回路を完成して、今回は13ピンにつないだLEDを点滅させてマイコン回路を試験します。つぎにMPU6050,nRF24L1というふうに個別に確認をとっていきます。面倒なようですが、完成後の不具合を検証する手間に較べるとはるかに楽です。