倒立振子 さらなる小型化 機体製作その3 |
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2015年 09月 02日
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。 今回もマイコン回路が作動しない不具合発生、原因は今回削除したリセットボタンと同時に10K抵抗も削除してしまったのが原因と判明しました。 これですべての配線が完了しました。完成した基板を眺めていると、まだまだスペースに余裕がありそうです。頑張ればまだまだ小型化は出来そうですが、モーター周りの寸法をつめなければならないので今後の課題です。 (2015年9月)
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by kookymaverick
| 2015-09-02 16:03
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2015年 08月 31日
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by kookymaverick
| 2015-08-31 08:36
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2015年 08月 30日
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。
まず、モーターを取り付けるベースプレートを製作します。CAD図面をもとにアクリル板を工作します。 出来上がったベースプレートに電池ケースを取り付けます。構想図とは90度回転した位置でねじ止めしました。 つぎは、DCモーターの取付です。モーター本体をプレートに瞬間接着剤で貼り付けます。 配線の取り回しです。これでベースプレートは完成しました。今回は、ヘッドランプを付けてみました。 次回は、コントロール基板を製作します。 (2015年8月) ■
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by kookymaverick
| 2015-08-30 17:12
| 倒立振子
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2015年 08月 29日
前作の反省点は基板を分けるとその間のケーブルの取り回しが面倒なのと、ケーブルが意外に場所をとるということです。基板一枚のほうが有利です。 マイコンははキットを使わずに単体部品で構成します、この方が高さ方向を稼げます。 もっとも場所をとる電池の場所ですが、前作を眺めてみるとDCモーター周りに大きなスペースがありますので、ここに格納してみることにします。 その他の部品構成は前作同様ということで部品の配置を構想してみます。 この際に活躍するのが三次元CADです。色々と試してみましたが今はDesignSparkというフリーソフトを使っています。直感的に使えるのと電子部品のライブラリーが豊富なので最近はこれを使っています。 出来上がった構想図です。うまく納まっています。 (左図:前作 右図:今回の構想) 横幅は前作と同じですが、高さ方向が大幅に削減されています。 (2015年8月)
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by kookymaverick
| 2015-08-29 21:38
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2015年 08月 22日
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。
この状態で、走行させてみることにします。結果は、こちらも3号機の走行プログラムでは前後進がうまくいきません。旋回は機体重心の移動が少ない状態ですから、どんな機体でもそれなりに上手く旋回してくれますが、前後進は大きく重心移動を行いますので一筋縄ではいきません。一応この状態での動画を掲載しておきますが、しばらくは悩まなければならないかも知れません。3号機の時は前後進のプログラム完成に一か月以上かかってしまいました。 動画ではなんとか動いていますが3号機と同じ前後進プログラムでは非常にトリッキーな動きをします。なにしろ3号機に比べて重量は10分の1ですからもう少し試行錯誤が必要です。まあ、これはこれで動きとしては面白いのですが。 (2015年8月) ■
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by kookymaverick
| 2015-08-22 15:39
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