2007年5月アーカイブ

Eスポ発生

今日普通自動車の免許の更新してきました。
初めての更新でした。

で、その帰りにラジオを聴いていたらなにやら中国語が聞こえてきた。

どうも今日はEスポが強く発生している模様。
近隣の国から電波が飛んできてます。
ぐるぐる回してみたら中国語が氾濫してました。
面白いので今日はワッチして過ごそうww
みなさんも気が向いたらFMラジオをつけてみてください。
中国語が聞こえてきたら、それは中国のラジオ放送です。
CMとかBGMとか日本のノリとは違ってて面白いです。

唐突に無線ネタですみませんm(_ _)m
ロボットは関係ないですw

ちなみにアマ4持ってます。

--
追記

昼過ぎてしばらくしたくらいから聞こえなくなった。
夕方も聞けるかな。

昨日、大学で行われた公演を聴きに講堂に行ったのですが。

そこで、研究室の先輩(研究員さん?)にばったりあって、HPに公開しているソースを読んでいただいたことが判明。
そこから、深い話に発展していきました。その方は組み込みやモバイルのプログラムに長く携わっている方で「高速化」についていろいろと駄目出しをいただきました。

PWMのソースに関してはif文へのペナルティ、シリアルはバッファのペナルティをはじめ、浮動少数に関するペナルティ・・・「ぜんぜん違うソースになるんちゃうかー!?」ってとこまで、ペナルティがあって、でも、逆にそれを改善したら、かなり進歩出来そうです。

そんなお話をしていたら2時間が経っていました。
公演を聴きに来てたのにロビーで話しているうちに、公演が終わっていた!!
とは言え、公演を聴いていた友達に公演のことを聞いてみると微妙な表情をしていたので、個人的には有意義な時間だったなぁ・・・。と(いいのか!?)

近々、HP上に公開しているソースにもう一度テコ入れしてみようと思います。
(レスコンで実際に使う予定もあるので・・・。)
あと、KUMACOと自作モーターのページもちゃんとまとめたほうがいいかなぁ。

SN390044.JPG

モータードライブ回路が完成しました。

SN390042.JPG

動作テストも終わりました。
テスト基盤同様ギヤードモーターの起動電流に耐えてくれました。

走行用のモーターもエネルギーロスは少なくありたいので、16枚も作っているのは、汎用のモータードライブ回路として使うためです。実際サーボにするのは2枚です。

ロータリーエンコーダーとPICの基板製作はサークルの仲間に任せているので、制御のプログラミングに入るまでしばし休憩。

プリント基板を作りました。

ピッチ板で何度も回路を作っているうちに慣れてきて、最適化(もどき)が出来ていたので、プリント基板のアートワークも1時間くらいで出来ました。
左右対称って綺麗ですよね(うっとり

DSC01418.JPG

何が大変って言うと、エッチング→穴あけ→フラックスの工程。
ここは人海戦術で20枚ほど作りました。

最終的に予備を含めて16枚つくるので4枚はここで間引かれます。

2SK1132のFETがまだ届かないので実装はまだ出来ませんが必要なパーツのリスト。

  • 2SK2231 (162円) - 8個
  • 2SJ377 (85円) - 8個
  • 2SK1132 (32円) - 2個
  • SN74LS04N (95円) - 1個
  • SN74LS08N (95円) - 1個
  • 5.1kΩ,1% (12円) - 2個
  • 330Ω(12円) - 2個
  • プリント基板,感光基板,40K,片面,CEM3,1.0x75x100mm (480円) - 1/2個

1枚あたり材料費2518円!!
エッチング液などを考えると1枚あたり3000円は行ってますね。

東芝のモータードライバがツクモロボット王国で 410円のやつを使ってたんで約7倍のお値段。
でも、出力電流6倍強、電圧も耐圧50V、電圧ドロップの激しい東芝のドライバからすれば、相当のスペックアップだと思います。

自作最高!w

FET4並列のモータードライブ回路を作成しました。
こんな感じです。

SN390030.JPG

さっそく実験をしました。
とりあえず40cmのアルミ棒に1.5Lの水を入れた500mlペットボトル3本ぶら下げて、サーボをロックした状態で静的に60kgfcmのトルクをかけ続けます。
これを10分間連続使用・・・。

SN390034.JPG

FETは順調に熱を発生させ続けますが、壊れるほどのところまでの熱には至らず、ある程度で頭打ちになり、問題なくクリアできました。
予想していた以上に暇な10分間でしたwwww

固定していた万力の方が悲鳴を上げて写真ではアームが水平を保ててませんが、保持力がなくなったわけではないです。

とりあえず理論値の100kgfcmは分かりませんが、アルミ棒やペットボトルの重さは考慮せずとも、60 kgfcmでマージンはまだあるといった感じですね。
今回必要なトルクが60kgfcmなんで、満足しています!!

DSC01415.JPG

俺サーボのHブリッジ、完成しました。
RSに注文したら2日で部品が届きました。
それで、さっそく組んでみたのですが・・・。

東芝のドライバよりロスも少なくビシっと回ったのですが・・・。
ロックして10秒くらいでFETが燃えてしまいました。

昨日の日記で20Aまで耐える、とか書いちゃったんですが……実際は5Aでした。
何かを読み間違ったみたいです。
それで、タミヤのギアードモーターのデータシート見たら起動電流(ロック電流)が12Aになってました。

そりゃ燃えるわって話ですね。

先に気づかなかった自分が情けない。ってわけで、100kgfcmサーボ早くも挫折。
トルクを制限すれば使えるけど、それでは根本的解決になってないし、そもそも耐電流を超えて運用しているFETを冷やすというのも間違ってるし、何かいいモータドライバないだろうか・・・。

今度レスキューロボットコンテストに出場するのですが、今、そのロボットのロボットアームのサーボモーターに悩んでます。

ベストテクノロジーから発売されているDynamixel RX-64が64kgfcmの出力を出してくれるので、これなら行ける!・・・と思って購入したのだが、実際定格電圧を超える24Vまで印加しても64kgfcmのトルクを出力することはなく、熱ダレはひどく、角度も保持するのがやっとで、とても使い物になるものではなかった。
KONDOの40kgfcmでは役不足力不足で、ちょうどいい値段でちょうどいいトルクのサーボがない。

しかもDynamixel RX-64は4万もするサーボなのだが、使い物にならないことが分かる前に、追加注文をしてしまったせいで先生にはこっぴどく怒られてしまった(゚_゚i)

新しいモーターを買う予算もないし・・・こうなったら自作しかない!!!!

そこで、よくロボコンに用いられるモーターにタミヤのギアードモーターがあるのだが、このモーターのシリーズで一番減速率の高い300:1のギアボックスがある。
7.4Vの電源でも最大効率時30kgfcmのトルクを出しスピードもそこそこ出る、高負荷時はスピード落ちるものの粘り強く100kgfcm以上のトルクを発揮してくれるモーターである。

こいつを使って、サーボを作れば、サーボ自体の重さは数百gになってしまうが、トルクの面ではかなり行けるのではないかと思い、こいつをサーボ化することに決定した。

ここで、まずRCサーボの制御基盤にタミヤのギアードモーターを接続する方法を考えたのだが、実行してみると発振して使い物にならなかった。

やはり制御も自分で書かないとダメってことですね。
そこで、出力軸を制御するポテンションメーターをやめて、減速する前のモーターを制御することにした、これなら通常のサーボの300倍の解像度が出ると思ったからである。
ちなみにポテンションメーターでは、回転角度に限界があるので、ロータリーエンコーダーを使う。
欠点としては再起動の度にキャリブレーションが必要となることである。
そして出来たものが下の写真。

SN390026.JPG

SN390027.JPG

ビンゴ!

最終的にPIDで制御するつもりですが、ON−OFF制御でもこの解像度ならそれなりに位置止めできることが分かりました。

ただ、ここで新たな問題が発生。
モータードライブ回路にTA8429を使用しているのですが、これを使うとバッテリー直つなぎのときよりモーターの出力がひどく落ちる。
電圧降下と電流の上限が厳しくて、モーター本来のパワーを発揮できません。

というわけで、ここで、元祖「俺サーボ」の宮田さんのモータードライバを使用することにしました。これなら20Aまで行ける(らしい)ので、期待してます。
部品を注文したので来週にはテスト出来るかな。

Hitecのサーボのキャプチャが出来るようになったので、KUMACOのモーションをさっそく作ってみたのだが、無機質な感じというか、角速度一定のモーションはすごく温かみのないモーションが出来てしまった。


これがそのモーション。

そこで、過去にロボビーMSを動かしたとき作ったモーションの角速度を三角関数(sin関数)で補正するモーションを使用してみた。


角速度一定のモーション(上)


三角関数(sin関数)で補正をかけたモーション(上)

わかりにくいが多少下のほうが速度が変化しているのがわかる、あと乱数を用いたり、プログラム的にも「カワイイ」ロボットに仕上げていこうと思う。

(ちょっと不気味でアレなんで、KUMACOのブログじゃなくてこっちにアップしちゃいました;;)

Hitecサーボのキャプチャについて、第11回ROBO-ONEのときにハイテックに直接聞いて、「HITEC Multi-protocol Interface」はまだ一般に公開されていないって感じの答えだったのですが・・・。

ロボザックのHSR-8498HBを使用しているKUMACOで、いい加減キャプチャでモーションを作りたかったので、英語の資料を読みながら、やってみたら意外と普通にできました。

ちなみに資料(PDF)は、こちら
HIDEロボさんのとこの記事にHITして偶然みつけることができました。(ありがとうございます。)

だいたいの仕様はKONDOのサーボと同じで特に難しそうなところもなかったので組んでみました。
ちなみにオープンコレクタだろうと当たりをつけて、サーボの信号線を4.7kΩで3.3Vにプルアップして接続しました。

070502_2052~01.jpg

ソースは平野さんのインターフェース基盤の記事の、KONDOサーボ用のサブルーチンを改造して使用させていただきました。

KONDOの教示機能と同じく、50μsの信号を送った後、サーボからパルスが帰ってきますが、パルスが帰ってくるタイミングが、KONDOと違うようで、幅を大きく取って拾っています。
今、オシロスコープがないので確実な時間は分からないのですが、若干KONDOよりレスポンスが早いようです。
この後プログラム的に絞っていっていい感じの値を見つけられたらいいなと思ってます。

ちなみに、実行している動画。
左のサーボでキャプチャして、右のサーボに反映するようにしています。

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Name : みっちー
小学校で電子工作にハマり、高校時代はゲームプログラミング、大学時代にロボット製作へどっぷり浸かりました。
社会人になっても、なにかとものを作るのが大好きで、日々ネタと仲間を求めて活動中です。

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