OLD MAKERS

　コントロール基板の製作の前に回路図を作成しておきます。前作と基本的には同じですが、今回は測距センサーをオプションで取り付けるようにしてみます。測距センサーはSHARP製のGP2Y0A2YKという定番の製品を使います。あまり使わないマイコンのリセット回路は削除しました。(訂正：USB Serial port 5V ポート１間に10k追加）
　測距センサーを付けた状態のＣＡＤ図面です。倒立状態で手を近づければ後退、離れれば停止というような使い方をしてみたいと考えています。（2015年9月）

　構想図がまとまったので、早速機体の製作にとりかかります。

　倒立振子のさらに小型軽量化を構想しています。

　完全な倒立状態を実現すべくチューニングを続けています。調整個所はPID制御の常数Kp,Ki,Kdと角度オフセット、左右のモーターオフセットです。以前に製作した3号機とはPID関係の常数がずいぶん異なる。半日ほどの調整で倒立状態はほぼ保てるようになりました。

前作ではミニサイズのクローラロボットを完成しましたが、今度は出来得る限り小型の倒立振子を作ってみようと思います。ネット上でミニサイズの倒立振子を探してみましたが、手のひらサイズのものはなかなか見つかりません。ということは、もし完成すればそれなりの満足度が得られるということです。意欲がでてきました。
　さて、手のひらサイズというからには横幅80㎜から大きくても100㎜以内には収めたいです。小型にしてもずっしりと重いというのでは興ざめですから重量は150ｇ以内というところが目標です。
　問題はモーター選びです。そこそこトルクがありそうで小型のものでは前作で使った９ｇサーボを連続回転にする方法でも使えそうですが、こちらは回転速度の微妙な調整がかなり難しく候補からは外れます。ステッピングモーターには小型で全長の短いものがありそうなのですが、胴回りが大きいので小型化には向きません。結局、減速機付きのＤＣモーターの中から選定してみることに。ネットを検索するとありました、AliExpressに6V駆動で200ｒｐｍという小型のものを見つけました。回転数もトルクもなんとか使えそうです。シャフトを除いた全長24㎜ですから車輪をつけても片側50㎜以内で収まりそうです。早速2個を注文、2個で送料込で8ドル弱でした。
　つぎに、車輪選びです。こちらはタミヤのスリムタイヤセットを選択しました。車輪径が36㎜と55㎜の二種類あります。シャフト径は六角3㎜に対応しているので、モータのシャフト径が3㎜ですので追加工すれば接続出来そうです。
　センター出しが肝心ですので慎重に工作します。Ｊ３という部品の六角穴側からＭ３タップをねじ込んでいきます、六角穴がガイドになってセンターが出し易くなります。

倒立振子はしばらくお休みとして、出来るだ小さなロボットを作ってみたくなってきました。
　きっかけは、以前購入して在庫になっているSG90という重さ僅か９ｇのサーボモータを連続回転しようという記事をネット上でみつけたことです。その記事はこちらです。
http://d.hatena.ne.jp/licheng/20140822/p1
そこそこトルクもありそうなので、タミヤのクローラぐらいは駆動できそうです。
　であれば出来るだけ小さなクローラタイプの車体を作ってみようかと思い立ちました。小型化で問題になるのはバッテリーですが、小型のリチウム電池RCR123Aを1個を基板上に載せてみることに、どうせならば距離センサーで障害物検知と構想がまとまり、いつもの様に３ＤＣＡＤ上で構想を描いていきます。
　どうにか70㎜四方の手のひらサイズでまとまりそうです。
　それでは工作にとりかかります。まづはSG90の全回転化の工作です、参考にさせていただいたＨＰにしたがって進めていきます。1個目は問題なく完成、2個目で問題発生です。ポテンショメータ軸を固定するために流し込んだ瞬間接着剤が変なところに入ってしまったようで抵抗値がゼロになってしまいました。仕方がないので基板上のポテンショメータ接続点に半固定抵抗を半田付けしてみました。手持ちに2kしかなかったのですが、これでも問題なしです。結果的にはこの方が中立点を外部から調整できるので便利です。
　クローラ部分はタミヤの「楽しい工作シリーズ・トラック＆ホイールセット」を利用します。完成した走行部です。