SISO-LAB不定期TOPIC Jun.2003


2003/07/25

そろそろタイムリミット…

20030725P01.JPG - 19,260BYTESここ数日の進み
予備審査用自動動作(自律とはおよそ言えるようなもんではないんで)ができるようになりました。背中のSWをぽちっと入れると3秒待って歩行、屈伸、横歩きします。ついでにデモもこれと同じプログラムでできるようにしようと思い、もう1つSWをつけて、予備審査用とデモ用、それぞれ切り替えて再生できるようにしました。切り替えなんてなくても、プログラムをダウンロードしなおせばいい、という話もあるのですが、きっと当日、すごく緊張していろいろなことを忘れると思いますんで、それの予防策です。

電池ボックストラブル
マイコン用電源にしているこの電池ボックス、困ったもんです。また不通になってしまいました。しょうがないのでタミヤの電池ボックス(知っている限りでは一番つくりがしっかりしている)をオーダーしてきました。ちなみにマイコンの消費電力ですが、700mAhのNi-MH電池でマイコンのみでしたら約2時間動作可能です。そうやって考えると、9VのNi-MH一個でも30分ぐらいいけたかもしれません。今は時間が取れませんが、今後、いろいろ試してみたいです。

本日はギアクラッシュ3回
本日、ギアクラッシュは3回でした。腰と腕と膝です。かれこれこれで8個クラッシュさせたことになります。だんだん、高度で派手な動作テストに入っているんで、危険度も高いということでして。明日からしばらくロボットに触れなくなるので、動作プログラムについては最小限のものとし、きっぱりとあきらめる事にしました。あれこれつけるよりは基本動作をしっかりやる事にしようと思います。

20030725P00.JPG - 18,406BYTESこのホームページを見てくれている皆様へ
所用でこれから2週間ほど(ROBO-ONE直前迄)出かけます。そんなわけで、しばらく本ホームページは更新できません。G-Tuneも現状の状態で行くつもりです。エントリーされている皆様、当日、会場へ出かけられる皆様、8/9、10、川崎でお会いしましょう!予定ではG-Tuneはあまり調整したり組み立てたりする部分が無いので会場では比較的時間が取れると思います。お気軽に声をかけてください。G-Tuneは100%の状態ではありませんが、少なくとも最小限のことはできますし、ROBO-ONEでは、やれる限りのことはやってみたいと思います。

当初の目標でも掲げているように、開発環境込みで10万円以下の予算(制作費そのものは7万円ぐらいだと思います。後で計算してみます。)で製作されたG-Tuneが、どれだけのパフォーマンスを発揮できているかは見てのお楽しみに!(いやいや、まずは事前審査を…)

また、第4回ROBO-ONE終了後は、G-Tuneの工夫どころ、ソフト等の技術解説や材料調達先情報を載せて行きたいと思いますので、今後ともよろしくお願いいたします。

 

2003/07/21

いろいろありました。

20030721P00.JPG - 28,611BYTESフル装作業完了
いやー、トラブルだらけでしたが、一応、フル装作業完了しました。左の写真がROBO-ONEの練習のため、マウスと対決するの図です。マウスが有線ですので、G-Tuneもあわせて有線になっていますけど、気にしないで下さい。光っている部分が目だと思ってください。

そして、ようやく歩きました。ぐおんぐおんという感じで歩きます。うちには動画が撮れるものが無いので、連続写真で我慢してください。結構、遅いですが、見た目は豪快です。またこれからパラメータ調整します。いや〜、足裏の大きさに助けられています。サーボがそもそも華奢で脚は長いしパワー無いしで、いろいろ苦労、小細工しました。速度を上げていったらサーボのギヤがひとつクラッシュしました。でも、歩いていて壊れたと思うと、この交換も思わず笑顔でやってしまいます。それにしても、ここまでがくだらないトラブルで大変でした。

電池ボックストラブル
マイコン用電源を追加しようと思って単4の電池ボックスつけたんですが、これがまさかまさかの不良率50%。かといって新しいのも無いんで、結局、調査時間2時間、修正2時間コースになってしまいました。これにはホント、腹立ちました。あぁぁぁぁって感じです。しっかもハンダ流し込もうとすると、ケースごととけたりしてさぁ、もう、ぷんぷんです。時間があれば交換するのになぁ。

またまたサーボ焼きました
また焼いてしまいました。結局、焼けで2つ交換しました。サーボを焼くっていうのは、結局は自分の不注意なんですよね。テスターつなげっぱなしにしておいて、にらんでいるだけでも結構分かることなのに。もともと華奢なサーボを使うのは自分でわかっているわけですし、そんなわけで、まずはソフトの方に、すぐに全制御信号を落とすというコマンドを追加しました。

さて、これから動作パターンの作り込みと、今度はプロポ入力のソフトデバッグに入りたいと思います。ああ、絶望のがけ下から、星がちょっとだけ見えますぅぅぅ。

 

2003/07/18

サーボ制御不能のオチ

結局、ノイズでは無かったかも…(素人が故に推測)
すいません、本日は写真無しです。マイコンをシールドしてみたんですが、また発生してしまいました。「ぎゅお〜ん、くっくっく」。しかし今回は違います。現象は変わりませんが、ひらめきがありました。あくまでも推測なのでここに書くかどうしようか悩んだんですが、せっかくですので書く事にしました。

テスターをつなげっぱなしにしてサーボ電源電圧を眺めながらいろいろ動かしていたんです。そしてサーボに負荷がかかり、ぐぐっと電圧が下がったとき…来ました。そしてそのまま連鎖的に全てのサーボが振り切りました。電圧もどんどん下がっていきます。G-Tuneは、まるでヨガをしているような非常に情けない姿勢になっています。ピンと来ました。

今回の一件で、サーボってどうやって動いているのかな?と思って、モータドライバとかの回路も調べていたんですが、「動力側の電圧が制御電圧より下がると、いろいろ起きそう」ということがわかりました。よく考えると、非常にこれは当てはまります。サーボ電源電圧が下がって来ているとき(4.5Vぐらい)に、1つのサーボに負荷がかかってさらに電圧が下がって、結果的に全サーボが変な動き(この場合、振り切り)をして全サーボに負荷がかかりどうしようもなくなると。その後、電源を入れなおしても、バッテリが既にへたってしまっているので状況は改善しないが、しばらく時間をおいてから電源をいれると、バッテリが少し回復しており、問題が発生しない…推測としてはばっちりだと思うのですが、いかがなもんでしょう?

あ〜、これだから素人は。情けないですね。というわけで、特に何も対策はしない事とします。そんでもま、進んだということで(ほんとにそれでいいのかな?)よしとします。まだ電線の取り回しで気に入らないところがあるので、それを直してからソフトのデバッグに入ろうと思います。

後、密かにマイコン電源をサーボ電源と共用できないかなぁって思っていたんですが、今回の電圧測定の結果、無理という事がわかりやっぱ最初の計画通り、単4Ni-MHを積む事しました。SH7047の消費電力がもっと低ければなぁと思います。前にマンガン9Vで試したら、1分で終わってしまいました。今回は無理ですが、今後、他のCPUも考えたいと思います。

 

2003/07/17

せいせん…お〜らばと…いやいや、整線

20030717P00.JPG - 15,806BYTES制御不能対策
結局、昨日の夜にすべての結線を終えてテストしてみたところ、1時間ぐらい動かしてみましたが改善はされたようです…と思ったらまた再発しました…。とはいっても、初回より頻度は低いです。
ああ、それにしてもどうしよう。でも電線の方は改善アイデアが無いので、電線をきちんとまとめて(整線です)しまいました。というわけで、これから、制御ボード側(サーボパルスを出力しているところ)をシールドする事してみることにします。うーん、苦手なところでひっかかってしまいました。もうこれで5日消費しています。なんとなく、サーボに過負荷がかかると起きるような気がするんだけどな〜。過負荷が起きる→サーボがぶるぶるする→変な事が起きる…こんな感じです。オシロスコープという機械は、こういうときに役に立つものなんでしょうか?やっぱ購入しようかな…。
本当は、階段昇降やりたかったんですが、およそ時間が取れそうも無いので、あきらめてリング用の足裏に付け替えました。というのも、いろいろ諸事情があって自分のスケジュールが大きく変わりまして、ROBO-ONE直前にしばらく出かけなくてはいけないからなんです。そんなわけで、自分的には今週来週が勝負です。力の続く限りがんばるぞ、おーっ。

電池ケースの変更
すごくよく電気の通りそうなKEY STONE社の電池ケースを使っていたのですが、これが動かしているとかなり具合悪くて、電池がずれて電源が切れちゃったりします。押さえ板とかをつけようかとも思ったんですが、かなり微妙な位置で電池がずれる事があってあきらめました。同じKEY STONE社のものでも、一本タイプの物はほとんどずれません。電池フォルダは使わないほうがいいということは分かっているんですが、パックにすると、また充電器や放電器を購入しなくてはいけなくなると思うと気が進まなくて…。そんなわけで手持ちの単3二本ケースをつけてみました。オリジナルのままでは電線が細い気がしたので、太いものに変更しています。また、腕に取り付けるためにビス穴を追加したのですが、結局、ナットを入れると電池が入らなくなることがわかり、2つ穴をあけてインシュロックで固定しています。

ホームページの書式
他の方のホームページと比べると、自分のホームページって見にくいなぁって思いまして、少しお題を強調するように変えてみました。色とか使えるといいんだけど、あまりセンスが無いもんでして…。こんなもんで少しは見やすくなりましたでしょうか?ついでに(まだ少ないうちに)全部直してみました。

 

2003/07/15

けっせんだぁっ(結線)

20030715P00.JPG - 18,951BYTES先日の現象をよく思い出してみると…

- 1つのサーボがいきなり思わぬ方向に動いた。
- それが数分に一度「ぎゅんっ」という感じで発生。
- その後、しばらくして全体が言う事を聞かなった。
- すべてのサーボが最小方向へ動作。たまに最大方向も有るが、全て同じ方向に動作。
- このとき、トルクはかかっている。パルスが一発だけ入った感じではない。
- サーボ電源リセットしても同じ現象が発生。
- マイコン電源リセットしても同じ現象が発生。
- 一度おきだすと、リセットしてもダメ。
- マイコンは言う事を聞いている。
- 時間をおいてからやってみたら問題なく動作した。

最初にギュンと動いたサーボというのが、例の「すぅぅぅっ」と動くサーボでした。

また、ノイズ対策について調べてみました(というか、よくわからんからノイズって決め付けてます。大丈夫かな???)。
「DCモータ本体をシールドする」、「回路をシールドされた箱に入れる」、「モータの端子に0.1μF程度のセラミックコンデンサを入れる」、「電源、ロジックにパスコンを入れる」、「電子回路にループを作らない」、etc... いろいろあります。でも、他の方のロボットを見るとサーボをシールドしているってのは見たこと無いですし…。サーボばらしてモータのところにパスコン入れればいいのかな?それ言い出したら、ラジコンなんて動かないような気もしますし。うーん、分からん事だらけです。これだから素人はって言われそうですが、本当に素人ですので、しょうがないとしましょう。

そんなわけで、まずは信号線を一本でシールドする事からはじめました。今、すべての仮配線が終わりまして、一息ついているところです。これからチェックします。また現在のG-Tuneはかなり取り回しが難しく、メンテナンス性が悪いんで、開き直ってケーブルは全て外を回して調査、メンテがしやすいようにしてしまいました。きっとこれからもこのトラブル、起きると思いますんで。知識外だけに、やりやすくしておかないとね!

あと、マイコンボードはプラ板でケースを作って、アルミホイルでくるんでGNDに落としてしまおうと思います。それでもだめならサーボもアルミホイルでぐるぐる巻き作戦することにします。

さて、今夜もあまり眠れないぞと。一昨日は呆然としてしまいましたが、最後まで、時間が有る限りがんばりたいと思います。

P.S. サーボ追加発注しました。\2580-が\2280-になったとのこと。ちょっとですが安く済んでよかったです。

 

2003/07/13

ほとんど完成!のはずだったが…

20030713P00.JPG - 48,871BYTES数日振りの更新です。G-Tuneの方ですが、結論から言うと後進しました…(T_T)。

左の写真がほぼフル装備G-Tuneです(あとはLEDでもつけようかと思っています)。ここまでできました。後はプログラム組んでばりばり!っとか思っていたんですが、大変な事になってしまったというか、困った事になってしまいました。

まあ写真見るとわかりますが、上からぶったたかれると、一発でとまってしまうのはご愛嬌として、本日、2つサーボを壊しました。しかも、ギヤではなく、本体っぽいです。1つは電源を入れると「すぅぅぅぅ」っとこっちのお願いにも関わらず通り過ぎてしまい、もう1つは熱で焼けたようです。

写真の状態まで完成しまして、バッテリつけて動かしていたらですね、突如、サーボが全部制御不能状態になってしまったんです。すごいびっくりしました。G-Tuneには電源SWという便利なものがありますので、これでぶちっと事なきを得たと思っていたのですが…ここでサーボが1つお陀仏。「すぅぅぅ」のほうです。

サーボのこともしかり、なぜ制御不能になったのかが全然わからなくて、テストボードに戻したりサーボを1つづつ差したりしているうちに、「シールド線で2つのサーボの信号線をまとめたのがいけないのでは?」という推測にたどり着きました。なんこか抜いたり入れたりして観察していたらそんな感じでして。二本にまとめてあるところを1つだけにすると、ちゃんと動くとか、テストボードから制御するとちゃんと動くとか。

ここで不注意がたたって2つめのサーボがお陀仏。気が付いたらすごく熱くなっていました。ひょえぇぇぇっ!

でも、風呂あがってから再テストしてみると、問題ないんだよなぁ…。まわりの環境も影響するのかな?

サーボの件もショックですが、それよりなにより結線の方が時間的には深刻です。また、実際どうすればよいのかよくわかりません。再テストではやっぱり動作していますが、きっと「弱い」ということで、とりあえず、現在の結線を全部外して、電線部分のみ1回路ずつにすべて分けようと思っています。コネクタ部分は同じデザイン(2003/07/08版)で行くつもりです。結線して思いましたが、なかなか使いやすかったんで。

あぁ、今日はなんかすごく疲れたぞ〜。しかも人間のほうもちょっと壊れ気味です。ROBO-ONE、まにあうんかいな???明日は仕事、なんとか定時でハネてパーツ屋さん行ってこよっと。

 

2003/07/10

G-Tuneのコンピュータ

20030710P00.JPG - 17,391BYTES「んなもんできんで症候群」になりかけながらも、昨日からコンピュータ周りを作っています。結構、楽しいです(テストボードとかの製作でだいぶ慣れてきてるせいか)。
写真左が今作ってるSH7047とG-Tuneをつなぐボードで、右がSH7047+テストベースボードです。まだ完成度50%ぐらいです。これでサーボ12ch制御、受信機からの信号取り込み、その他いろいろします。FPGAとかは使いたかったんですが、ちょっと時間の都合とそんなにややこしくなかったり、大きいもんでもないんで、ロジックICだけで組んでいます。ロジックICが4つ、ぎちぎちと載るようになっています。HC08とHC541です。

若松通商で通販購入したのですが、日立のものが来ました(一度しか購入していないので、いつもそうなのかはわかりませんが)。HC541とかになると、メーカーによって少し特性がちがったりするんで、この手のロジックICを購入するときは要確認です。

さてさて、よく、コンピュータとその直下のボードを、みなさんは「コア」とか呼ばれているようですが、うちはなんて呼ぼうかしらん。

今までは、捨ててあったSCSIケーブルのきれっぱしで配線していましたが、今回は、単線を使用してます(おお、リッチ)。また写真を良く見るとわかるのですが、がんばってコンデンサ(青いやつ)を、ICソケットの内側に入れてみました。SH7047の裏側にはRAMがついているので、干渉しないようしっかり押さえてつける必要があります。その他、今回は奮発してDIP SWをつけてみました。これにLEDをつけて残り50%の配線が済めばできあがりです。これにもう1枚、電源とか受信機がついたボードをつける予定です。今日、秋月からの荷物も届いたので、メインボードぐらいは今夜中には完成するかも…。よし、もう少しがんばろ。

20030710P01.JPG - 38,074BYTESところでみなさんは、こういうボードを作るとき、どうやってやっていますか?うちでは、最初に表計算ソフトでレイアウトを決めてからやってます。設計中は左のキャプチャのような感じです。これであっちやったりこっちやったりして、あと電線どこ通そうかなぁなんて考えながらやっています。ちなみに○は穴あけです。電線通すために元々ある穴を広げるという意味です。結構、あちこちあけてます。

そういえば、上の写真と向きが違います。ご注意ください。

それはそうと、みなさん、昨日の夜はこのホームページにアクセスできましたか?え?できない???大丈夫、SISOもできませんでした。メンテでもしていたのかな?

 

2003/07/08

「んなもんできんで症候群」再発か?

20030708P00.JPG - 6,060BYTESここ数週間、仕事がトラブってばたついて、さらにプライベートの方も予定外のばたつきで、正直、思うように時間が取れてなかったりするんですが、そういうときって、どうしても「んなもん、できるかぁっ」って気分になっちゃいます。今日もかなりばたついていて、やばかった。入り込むと、あきらめモードに入ってしまうんで。でも!本日、BBSの方へ初めての書き込みが!!!いきなり気力アップです。

気を取り直して電装系です。作ったのは左のようなもので、基板に6Pのピンヘッダと2芯?(二本電線が入ってる)のシールド線、あと電源用の太い電線二本。これを6個作りました。これでサーボ2つをつなぎ込もうと。

白く見えるのはインシュロック(もどきかな?)で、一応、断線防止策。効果の程は定かでは無いんですが、予想では効果有り。断線っていうのは、線のど真ん中よりも材質が変わっているところで力がかかって起きることが多いんで、ハンダ付けしてある部分は固定して、曲がる部分を線材のみの部分に移す…よって断線しにくくなる…という推論です。ちなみに後に見えるカッターのきれっぱしは、本日、作業ミスって手を少し切ってしまったカッターの残骸です。みなさん、カッターナイフはこじらないようにしましょう。いや、きっと自分だけです。

うーん、それにしてもスケジュール遅れてきている、あせります。

 

2003/07/07

今日は七夕

20030707P00.JPG - 11,712BYTES今日はいまいち進展がないので書くのをやめようかと思ったんですが、せっかくホームページ立ち上げたばっかりだし、七夕なので、テスト風景でも載せておきます。ええっと、左に見えるのがばらばらなG-Tuneです。これは足のメカ動作テストをしているところです。これはお尻の方です。すいません。こうやって頭を下げていると(分かりにくいですが、写真では頭を下げています)人型っぽいです。

下に見えるのが、SH7047+実験ボード(やっぱお手製)+サーボドライブボード(これもお手製)です。パソコンからSH7047に対して指令を送ると(というか、SH7047の方にソフトが入れてあるので、パソコンは単なるシリアル端末です)サーボが動きます。この日は、特別にコタツの上でやっています。こんな感じでつないでいるだけなので、ポーズによってはズルズルとボードごと引っ張られたり、転ぶといろんなものが一緒にすっ飛んでいったりします。早く電装系をつけないと危険。

SH7047は、初めて触ったマイコンボードなんですが、A/D入力兼用のポート設定に大変悩みました。いや、全部悩みましたけど。でも、このポート、未だにどうやったらDIになるのかよくわかりません。経験的には、プルアップしておくとDIになるような気がするのですが…。本当のやり方を知っている方、いませんでしょうか?ADユニットをスタンバイにしておくとDIになるとか、そうじゃないとか、いろいろ試してはみたんですが、結局、DIとして使わないようにすることにしています。

さて、今日と明日でがんばって電装系を載せようと思います。

 

2003/07/06

足の裏(階段昇降用)を作ってみました

20030706P00.JPG足の裏を作ってみました。後、腰とか腕とか、気に入らなかったところを若干作り直しました。足の裏なんですが、エントリーの写真にあるやつは、とりあえず立たせるために適当にきれっぱしで作ったやつでして(^_^;)…足の裏ですが、とりあえず階段が10cmとのことですので、長さ10cmで作ってみました。今後、基本的にはこれでモーションとか作っていこうと思っています。想像なんですが、きっと、小さい脚で調整した歩行は動くものは大きい脚でも歩くけど、逆は難しいんではないかなと思いまして。

で、G-Tuneの脚がパワーの割に長いのは、階段昇降をやってみたかったからなんです。これが吉とでるか凶とでるか、はたまた脚作り直しになるか、まったくわかんないんですが、まずはトライしてみたいと思います。設計段階から分かっていたんですが、3cmの段差はともかくとして、その状態で10cm脚を進めるというのはすごく大変なことでして、結局このサイズになってしまったというわけです。がんばって体重キープしないと。

後、腕の方ですが、サーボホーンの根元の部分がなるべくよれないように、ABSに埋め込むような形に変更しました。その他、腰部分の寸法変更等(実は、ROBO-ONE用の写真をとったときは、設計ミスで上半身が水平にならなかったんです)のため、部品を作り直してました。

※ ポリスライダーワッシャ
またG-Tune解説ページができたらそちらに載せますが、すべりのいいワッシャで、0.1〜0.5mmの厚みで買うことができます。G-Tuneではジョイント部分に多用しています。

そして…またサーボギアを壊してしまいました。なんか「カキコキ」いうなぁと思ったら、ギアが削れていました。すかさず予備ギアに変えたんですが、2回とも同じサーボというのが気になります。やっぱ予備サーボ買っておこうかなぁ。

 

2003/07/03

ROBO-ONE参加マシン製作とホームページ立ち上げ

S_G-TUNEFC.JPGROBO-ONEの記事を見たとき、「ああ、みなさんすごいなぁ」って思いました。「自分には作れないだろうなぁ、でもどうにかしたら作れるかなぁ」なんてことを、ずっと頭の中で思い巡らすようになりました。
そしてついに、久しぶりに半田ごてを握り、部品を買い込んでごちゃごちゃと遊び始めて挫折する事数回。半田ごて握るのも十うん年ぶりです。製作作業スペースは、畳1畳分です。ABS板は初めてさわりました。マイコンも初めて買いました。なれないマイコンプログラミングにひーこらひーこらしています。Pカッターは初めて買いました。電動工具は\1780で購入した電気ドリル&ドライバぐらいしか持っていません。そんな状況でド素人が作ったG-Tuneですが、なんとか形はできました。

本体、環境含めてなるべく安く作ろうと思いまして、サーボ数自体も少なく、また安いもので製作しています。また、工具なども、特殊なものは使用していません。サーボのパワーが無いため、上半身をほとんどカットしてしまう事で身長もなるべく押さえています。それでもデザインはかっこいい方がいいので、昔、某アニメにでていた敵メカを参考に、脚部を逆間接にしています(実は正方向にもある程度はうごきます。最終目標は人型変形!です)

今回の目標は、スティック操作でちょいちょいと入力すると、ゲームキャラクターのように動く、そんなロボットにすることです。現状、とてもじゃないけどまだまだそんな感じではないですが、それが今のところの目標です。夢は…本当に夢ですが、10万円以下の制作費で勝てるかもしれない、できればそれなりにかっこいい二足歩行ロボットにしたいです。タバコやめてそれを1年分つぎ込めばできるかも…って感じですね。お小遣いで楽しめるもの…また、自分自身もそれが限界ですし。そのうち、部品購入費、購入先なんかも載せる予定です。きっと、特別な部品を使用していないことが分かってもらえると思います。そして、ここで公開する情報が、安くて楽しめる二足歩行ロボットを作りたいと思っているみなさまのご参考になればいいなと思います。

更新、どこまでさくさくとできるかはわかりませんが、失敗した事、成功した事、作り方のノウハウなど、いろいろ書いていきたいと思います。

さて、4kg/cmクラスのサーボで、どこまで動かせるでしょう???こう、ご期待。


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