その16 新たなトレーサー、始動 - ロボボボいじりにうってつけの日

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その16 新たなトレーサー、始動

お金がないうえにいつまでたっても1万円札拾いません。
たけもりです。

入試の結果一覧みたいなのに自分の点数が載ってるやつにもこんなに家庭教師の仕事が来ないとは世の中なめてました。
そう簡単にことは運びませんね。
まずやっぱ受験指導は重たいし自分でやりたいことに夢中になりたいのに受験生の面倒見れないとか思ってるのがだめですね。
お金持ちの家で大学まで受験勉強なしで行けちゃう女の子の定期テスト対策とかしたいです。

でもちょっとさすがにそんなことも言ってられないので、あさってからまじめにバイト探そうと思います。
遊ぶお金はちょっとで良いのですが、部品買うのにけっこーなお金がかかるんですね。
まぁ運動部に入っててバイトする時間のない兄が部費とか練習用の服代とか出してもらってるので、僕もちゃんとお願いすれば必要な分はちょっとくらい出してあげると言われているのですが、もう少し耐えてみようと思います。
そんな保険がかかってる状態のたけもりが今後どうなるかはだいたい予想がつきますがね...。



さて、JITENシリーズにもいったん区切りがつき、次はまた新たなトレーサーをつくり始めます。
が、その前に、11月末には我らが京都大学の11月祭があり、そこでロボットの展示をします。
例年子ども向けな感じで適当にロボットで遊んでもらってるみたいです。
イライラ棒が恒例なそうな。
そして、今も一部のOBさん方からなる組織により、教室棟の吹き抜けを利用した巨大UFOキャッチャーもあります。
そのOBさん方はなかなかユニークでおもしろいことをされていて、この前も電気炉をつくってアルミをとかしたりマシュマロ焼いたりされてました。


その学園祭、僕は当初特に何も担当せず、人出が足りないところを手伝おうと思ってたのですが、他の人が担当していたものを丸投げされてしまったというか丸もらいしたというか...。
とにかく的当てゲームを担当することになったんです。
これは赤外線LEDを使って赤外線の受光素子を撃つというゲームです。
春に新入生の部内ロボコンで相手チームのロボットにつけた受光素子を撃ちあうというのをしたので、その機体をほぼそのまま使い、フィールドに置いた受光素子の的を撃つゲームになる予定でした。

でも、せっかくなので、あんなとろとろしか動かない機体ですることもないだろうし、自分の成長にも存分に利用してやろうということで、次なるトレーサーに使う要素の1/3くらいを盛り込んで新たに機体をつくることにしました。


具体的に言うと、まずはオムニホイールによる全方向移動の制御です。
どんなトレーサーを企んでるか、わかる人にはわかると思います。

オムニホイールはこんなん。
いずれ軽く説明します。

オムニホイール


このオムニホイールを3つ使って、機体の向きを変えずに全方向に移動するラジコンをつくりたいわけです。
うちのサークルではいままで使ったことないみたいですが、NHKロボコンなんか見てると当たり前のように出てきていて、制御の仕方なんかはもう確立されているのでたぶん、たぶん大丈夫だと思います。

そのために、モーター3つを正転逆転のどちらも回し、且つPWM制御したいのです。
PWM制御というのは、高速でハイとローを繰り返し、そのハイ:ローの時間の比をコントロールすることでハイとローの中間の電圧を出力してることにしようというものです。
HIGHとLOWというのは、電圧の高い低いで、基本的にマイコンからの出力は高いか低いかの2通りしかなく、その中間の値を出したいときにはこういう工夫が必要です。
いわゆるデジタル回路はHIGHorLOWで動きます。二進法っぽいですね。
D-Aコンバータ(デジタル-アナログ)という、PWMを使わずにハイとローの間の電圧を出力する機能を持ったものもあります。
PWM制御では、一周期に対するHIGH(電圧が)の時間の比をデューティー比といい、そのデューティー比をコントロールすることでモーターの回転をコントロールできるわけです。

今回使用するモータードライバICはPWM制御可能なもので(これ)、こっちのピンに入力したら正転、あっちのピンに入力したら逆転するよってやつです。
なので、素直に一つのモータードライバに2本のPWM出力ピンを使っていてはPWM出力可能なピン(今回使うATmega168Pだと全部で6本)がたりません。
いずれトレーサーにするときにはもう一つモーターが増えるので足りず、学園祭のは赤外線LEDを乗っけて発射台に見立てた部分をサーボモーターで自由度2で動かさないといけないので足りません。

そこで、一つのPWM出力を、PWM出力できない普通のピンの出力を使ってモタドラの入力ピンに割り振れるようにしたいなと。
同時に2本のピンにPWM波を送る必要はないので。
そこでこんな感じのモータードライバ回路をつくりました。
アナログスイッチICを使ってこんな感じの回路になっています。

アナログスイッチ

図がきたなくて恥ずかしい...。
自分で考えるために書いたやつを、ブログに載せるからといって書きなおすようなたけもりではありません。

プルアップとプルダウンを組み合わせてやったつもりなのですが、回路のことはまだよくわかってないのでよくわかりません。
こういう需要はあると思うので、わざわざこういう組み合わせを考えなくてもそういう機能を持つICが存在するのかもしれません。ただせっかく思いついたので試してみようということで、つくりました。

mo-ta-doraiba

裏はこんなん

mo-ta-doraiba裏

ちなみに例のごとくパワーポイントで書いた回路図がこちら
もたどら回路図

まだ回路図CADの書き方がよくわかってなくて、プリント基板をつくるという強制力が働くまでは使えないままになりそうです。

手前にある大きいほうがアナログスイッチICで、奥のちっこいほうがモータードライバICです。
まだPWM波では試せていませんが、普通の直流ならうまくいきました。
なので今の段階では少なくとも普通のならうまくいくよってだけですね。
PWMになるとON-OFFの切り替えの速さとかが問題になってくるようなので、うまくいかなかったらうまくいかなかったでその辺の勉強をしたと思うことにします。
その段階でブログに書くのもよくないかもしれませんが、今日はすこしあらぶれていてなんかしたい気分でした。
トレーサーにも使いまわすつもりで4つ分のモータードライバが載ってます。どちらのICの変換基盤もピンでささってるだけなので、万が一、千が一、燃えてしまっても簡単に交換できます。

だんだん作業スピードもましになってきて良い感じです。
学園祭まであまり時間もないので残りのところもうまく進んでほしい。


最後に、筆箱につけるストラップをつくったので載せときますね。

ストラップ

単におもしろいとおもっただけでなく、これが目に入るたびにロボットづくりへの気持ちを思い出す作戦です。
高校の時の恩師が、スポーツ刈りにはそんな効果があるとおっしゃっていたのを思い出します。



以上、その16 新たなトレーサー、始動
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コメント

No title

赤外線の銃で撃ち合うロボコンおもしろそうでイモ・・・
今度機会があったら開催してみたいと思うイモ。

たけもりさんの頑張りをみていたら、芋もやる気がでちゃうイモ。ありがとうイモ。

学校祭や新しいライントレーサの製作がんばってくださイモ!!!!!

Re: No title

ルールも新入生で適当に決めてたからまだまだ伸びしろはあるタケ・・・
(サーボ)モーターの数を決めておいてLEDの自由度増やすのに使うか的を動かすのに使うか工夫できるようにすれば戦略も広がるタケ

後期になってからやっとロボットに使う時間が増えてきたタケ。
こちらこそいつも刺激もらってるタケ。ありがとうタケ。

がんばるタケ!
お芋さんもNHKとかトレーサーとかがんばってくださいタケ!!!!!!

(なんやこれ笑)

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プロフィール

たけもり

Author:たけもり
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「しゃれたロボットをつくりたい」と思いながらも大学生になってやっとのんびり勉強始めました.
勉強のためにロボトレースというロボコンに参加して,全方向移動型ロボトレーサー"OmnimO-2"を制作しました.
大学ではヘビ型ロボットについて研究しています.
個人的課外活動としてエンタメ志向のロボットを製作中.最新作のMimebotはこちら
ロボコン時代のロボットはこちらにまとめています.

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