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2006年8月29日 (火)

週刊myRobotを作ろう⑳

前回付けた「目と耳の機能分離としてのマイク」は、プチテスト終了ということで取り外しました。そのうちもう少し踏み込んでテストするつもりです。

今回は26~27号の組立て記事と、トピックス記事を掲載します。
Id01_2703_1 ■26~27号の組立
今回のパーツはマザーボード取り付けまで保管するものが大半です。

◇26号「フロント・ボディケースにケーブルを通す」
Id01_2702_1 今回のパーツは3本のケーブルが付属していますが、28号の「マザーボ取り付け」の時までは使用しませんので、このパーツを保管しておくことにしました。
何も繋がずに、お腹からケーブルを出しても意味が無いと思ったからです。

◇27号「フロント・ボディケースにマイクとオプチカルエンコーダーを取り付ける」
Id01_2701_3今回は、マイクとオプティカルエンコーダーを取り付けます。
26号と同じく、ケーブル類は全てマザーボードが来るまで保管しておきます。

◇両腕モーターボックスの動作テスト
作業に入る前に、両腕のモーターボックスの動作テストを行いました。
このところ「お助け掲示板」で「ボードから煙が・・」などの、まさに"きな臭い話"が載っています。
幸いにも私のID-01は問題なく動いていますが、今後、マザーボードを取り付けてしまうと腕のモーターボックスを覆ってしまうので、今のうちに両腕のモーターボックスの動作チェックが必要です。ちょうどエンコーダーを付けるために外すので好都合です。

さっそく両腕のモーターをフロント・ボディケースから取り外しました。
同掲示板の色々な記事を読んでみると、"KENさん"の"モーターボックスの動作確認・・・"のところに「1.5Vで動作するならOK」と書いてありました。
道具箱の奥に単3×2のバッテリーボックスがあったので、単3を1本いれてマイナス側に「みの虫クリップ」付きのリード線をはさんで動かしてみました。

腕の動作範囲はストッパーで制限されていますので、回転させるのはその範囲内とします。今回は低電圧でのテストを予定していますので、ネジを緩めたり、ギアケースをいちいち開けたりはしませんでした。
(異音がしたり、電池2本でドライブしても動かないときはギアケースをあけて再点検が必要になってきます。)
思い切って電池1本でテストスタート。モーターが初動の動きをするもののギアは回りません。
試しに単3×2本で再トライすると軽快なギア音とともに左・右回転どちらも問題なく動きました。
もう一度電池1本でトライする前に、テスターで電圧を測ると1.3V弱でした。ということは2本で2.6V弱。どうやら煙をふきそうな問題はなさそうです。
その後、左右腕のモーターボックスはともに2.6V弱で正転・逆転ともに問題なく動きましたので(ストッパーの制限範囲内)、ニュートラルポジションに戻して、動作テストは無事終了としました。

◇ギアボックスのチェックマシン
腕のモーターボックスの不具合で、色々な方がギアボックスのチェックマシンを作られています。
今回、私も古い電池ボックスに「ミノムシクリップ付きのリード線」をはさんでチェックをしましたが、極性切り替えで苦労しました。
今後のスケジュールを見ると、NO.29-32で腰高上下用ギアボックス、NO.35-39とNO.45-49で左右の走行用ギアボックスをそれそれ組み立てる必要があります。
どうせなら今のうちに準備しておくのも悪くなさそうです。

PDFで見ると、走行系のモーター・ギア類は首・腕のものよりはかなり大きそうなので、リード線の太さあたりから検討して、極性切り替えのトグルSWは用途に応じて2種類必要そうですね。
これから少し考えて見ようと思います。

◇マイクの取り付け
Id01_2704_1 ボディケース内側の右上の穴(赤丸印1)に、マイクをケーブルが手前になるように奥まで差し込みます(2)。
マイクのステーは左側に大きな穴(赤丸印3)がくるように取り付けます。左側はモーターボックスと一緒にネジ止めします。右側(赤丸印4)はステー裏のくぼみに入っていればOKです。(画像右のコマ)
マイクの上に、右腕のモーターボックスを取り付けますので、マイクコードはうまく逃がさないと右腕モーターボックスが取り付けられなくなりますので注意してください。

◇オプティカルエンコーダーの取り付け
Id01_2705_1 オプティカルエンコーダーは左右でケーブルの色が異なりますので注意してください。
上の画像左側が左用でケーブル色は青・黄・赤です。
反対側が右用でケーブル色は茶・黄・赤です。
Id01_2706 エンコーダーボックスの穴にコネクター・ケーブルの順で通しオプティカルエンコーダーを取り付けます。取付け最終段階でケーブルの盛り上がりが引っかかりますが、ケーブルをそっと引っ張りながらエンコーダーボードを押し込むとうまく入ります。
左右の間違いが無ければ、ボックスをネジ止めして完了です。
左右腕のギアボックスを取り付けた画像を冒頭に載せてあります。

■トピックス
イタリアディアゴスティーニのパーツリストが2006/08/28に更新され、新しい目を見張るパーツが見られるようになりました。
2006/07/26以来、実に一ヶ月ぶりです。
最初はNO.47-51だけでしたが、先程NO.52-54まで公開されました。
早速PDFをあけて見ると、皆様お待ちかねの「CMOSカメラ」と「頭脳・視覚プロセッサー」の全貌が分かります。画像を見るだけでもワクワクしますので宜しければご覧ください。
画像は同PDFに掲載されている「CMOSカメラ」と「カメラを内蔵したID-01」です。
CMOSカメラにはご覧のように小さいながらもレンズフードを取り付けるようになっています。
Id01_2707_2   

◇あとがき
下の画像は同PDFに掲載されているCMOSカメラ取付け後のヘッド部からボディに続く配線の束です。ケーブルカバーで纏められるようですが、私にはとても異様な光景に見えますし、さらに全ケーブル内蔵化をおしすすめる決意が新たに湧き上がりました。
それにしも52号でも相変わらず白い台座に鎮座したままですね。2枚のボード(Bluetooth・音声モジュール)にも暫くの間は、にわかホルダーが必要そうです。
Id01_2708 今回のPDFを見る事で、CMOSカメラまわりのケーブル・コネクター、ボードの配置と形状などがほぼ分かりました。
これによりCMOSカメラ付きでも「ケーブルを内蔵出来る」方法の目処がほぼ立ちました。

28号のマザーボード取り付けの時、首に内蔵したケーブルの交換がありますので、将来に向かっての下準備も併せて施行しておきたいと思っています。

そしてCMOSカメラが付く頃(かなり先の話ですが・・)に「全てのケーブルを首に内蔵しました」というリポートしたいと思います。
CMOSカメラのリリース時期を逆算してみると早くて2008/02/27ですが、イタリアではこれまで1ヶ月遅れが2回ありましたので、2008/04/末頃それ以降になるかもしれません。
まあ、気長に待ちましょう。

いずれにしても楽しみ楽しみ!!

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2006年8月22日 (火)

週刊myRobotを作ろう⑲

更新情報 「動画アップ」」をしました(2006/08/24)
        文章の加筆をしました (2006/08/25)
        
サウンド追跡のテスト環境(2008/08/27)
     

■目と耳の機能を分離する

Id01_2419 myRobotを作成されている皆さんは、目にマイクがあることに違和感を抱かれている方も少なからずおられるのではないでしょうか?
音声認識は胸につく新たなマイクが担当するので、サウンンド追跡だけに使うこのマイクを本来の耳に移設できないものでしょうか?
目にマイクが無ければ、白地に黒い瞳、左右に動かす、まばたき、ウインクなど表現力UPや、高輝度LEDによるサーチライト(カメラフォロー)、ツインCMOSによる3D画像など機能を増設する事により、可能性がどんどん開けていきそうな気がします。
そこで、「目からマイクを外し、耳にマイクを移動できないか?」という素朴な疑問をテーマにプチテストを試みてみました。

今回は可能性を模索するだけなので「目と耳の機能を分離できるか?」YES?NO?の範囲内でしか実験をしておりません。目の表情とか、追加機能などの機能と仕組みを詳細に考えるのは最終号を迎えてからでも遅くないと思ったからです。

目のマイクを移動させる前に、3つのマイクがどのような原理で機能しているのか、おさらいしておきましょう。

◇サウンド追跡の原理
ID-01の頭部には前部(左右)に2本、後部に1本、計3本のマイクが組み込まれています。
左目と右目のマイクの間隔は約50mm、両目マイクと後ろマイクの間隔は約80mmで、それらが二等辺三角形(下図の3辺)を形作っています。さらに側面からみると前後とも同一平面状にある(水平方向の高さが同じ)事が分かります。
サウンド追跡はこの目の高さで行うと、左右前後の認識率が一層高まります。
これらの形状はサウンド追跡に一番効率の良い配置に設計されていると推察されます。
Id01_2420 マニュアルにも載っているように、サウンド追跡の原理は3つのマイク(L・R・B)に入った音の時間差を比較し、左・右、前・後、さらに斜めか、横かの判断をします。

上の図では音源(ニコちゃんマーク)から出た破裂音が、左マイク(L)右マイク(R)後ろマイク(B)其々に届く時間の概念を青赤緑の直線で表しています。

音の速さは一秒間に約340mと比較的遅いので、デジタル処理を行うことにより今回のような音源方向の解析や、音波を発射してその反射波での距離測定(ID-01も54号以降で活躍予定)などに利用されています。

3つのマイクから入った音源の時間差によるパターンは6つあり、その組み合わせで音源方向が確定します。

正面   =  AND ()/2 >  
真後ろ  =  AND ()/2 <  
左側  L <  AND ()/2 >  
右側   >  AND ()/2 > 
斜め  ③か④の条件で 且つ 左()と右()の時間差が小さい時
横方向 ③か④の条件で 且つ 左()と右()時間差が大い時

従って、③+⑤斜め左、③+⑥左横、④+⑤斜め右、④+⑥右横の組み合わせになります。

デジタル処理でこれらの比較を行っているのがヘッドコントローラー・ボードです。
ヘッド部の中に入っている、配線で苦労したあのボードです。

◇サウンド追跡のテスト環境
皆さんはパッシブ音(乾いた短い音、拍手・指パッチン他)を鳴らした時、自分の意図した方向を向きましたか?
私のID-01でテストした場合、正面(顔位置から0~10°以内)、斜め前(顔位置から10~25°以内)、横(顔位置から26~80°位)で音源方向を認識しました。
思った方向に向いてくれない場合、ハード以外にも注意する点があります。

ご存知のようにサウンド追跡をするとき、ID-01が置かれている周囲の環境が整わないと正しく認識してくれません。
私がテストするとき注意している事項を列挙します。

 ①I反射物(蛍光スタンド・パソコンなど)音の反射しそうなものから遠ざける。 
 ②音を立てる位置(距離、高さ)を一定にする。
 ③音は一定音量を心がける。

特にパッシブ音は反射波を拾いやすく、周囲に反射物があるとそのエコー音も3つのマイクが拾ってしまい正しく認識しません。
私はテストする時、部屋の真ん中に台を置き(1m四方は何も置かないようにして)、その上にID-01をのせてテストします。
撮影の時は背後と下にスクリーンをたらしていますのでそれが吸音してくれているようで、うまくいっています。狭い範囲でテストする時は、周囲に厚い布をたらせばうまくいくかもしれませんね。
距離によっても認識率、認識角度が変わってきますので一定の距離でのテストが好ましいと思います。私の場合は距離70cm位、高さ(ID-01の目より)20~30cm上で一定の大きさでテストしています。電子ライター(火のつかない)のカチッという音などを利用すると一定音が出ます。

以上のことを注意しながらサウンド追跡テストを行っています。

◇目のマイクを外に出す
Id01_2418_1 オリジナルの状態をあまりいじりたくないので、別に作ってある「うなずき君(1~6号)」からマイク2本を取り外しました。
ヘッドコントローラーボードに繋がっている左右マイクコネクターを、先程の「うなずき君」から外した2本のマイクに其々つなぎ変えて、これだけで準備OKです。
Id01_2416 オリジナルのマイクコード(赤矢印)はラベルを付けて泳がせて元に戻せるようにしてあります。
左側のマイクコードは長さに余裕がないのであまり引き回しが出来ません。仕方がないので耳の上方向に両面テープで付けました。
「サウンド追跡の原理」で触れた二等辺三角形は底辺が左右に開いて高さ(奥行き)が低いつぶれた三角形になってしまいました。これで大丈夫なのか不安になります。そして実験ですので配線はむき出しのままです。
Id01_2413 電源ONでイニシャライズ。問題なく動きます。
正面OK、左右OK、斜めOK。但し、其々の認識率は若干落ちています。
でも、後ろ、後ろ、何回やってもだめです。
原因を調べるため横から見て納得しました。マイクを付けた位置が原因でした。
①取り付け位置が目より後ろよりだったので、前後の距離(時間差)が小さくなっていた。
②取り付け位置が目より上になったため、探査方向が水平ではなくなった。

ためしに、首の後ろ側、首の下方で音を鳴らすと、目LEDが黄色く点りました。
側面から見ると分かりますが、下の方で音を鳴らすとマイクの前後の距離が大きくなるのが分かりました。
◇動画
FLASH動画をアップしました。
605KB40秒弱くらいのムービーです。再生はエンドレスですので適当なところで、プラウザーの戻るボタンで本文にお戻りください。
マイクを外に出す(1)動画映像


目から外した状態で、真横の認識率は良いのですが、斜め前となるといまいち認識率が落ちます。
適当にマイクを頭に貼り付けただけなので、動いてくれたのは良かったのですが、出来るならもっと精度が向上しないかと方法を模索してみました。
「やはりオリジナルは研究し尽くされているでしょう」ということで、本来マイクが収納されている目のホルダーを、あの「うなずき君」から借りる事にしました。ごめんね。

◇認識精度の向上は?
とりあえず、マイクを目のホルダーに付け、頭の上に貼り付けて実験してみました。
Id01_2414 驚くことに、斜方向の認識率が向上したのです。
先程よりもマイクの位置がさらに上に上がったため、後ろ方向の音は相変わらず首下でしか認識してくれませんでした。
◇動画
FLASH動画をアップしました。
640KB40秒弱くらいのムービーです。再生はエンドレスですので適当なところで、プラウザーの戻るボタンで本文にお戻りください。
マイクを外に出す(2)動画映像


それでは斜め方向の認識率は何故上がったのでしょうか?

◇目のホルダー
目のホルダーにマイクを付けて上から見た画像です。
Id01_2415 お分かりのように一直線ではなく左右にわずかに外側に開いた格好をしています。
マイクも少し奥側、つまり短い筒の中に入ったような格好になっています。
改善された要素は、外側に開く、筒の中の2点ではないかと思います。
①左右外側に開いた格好
左右外側に開いた事により、音源方向にあるマイク面の中心が音源に近くなるため音を拾い安くなる。反面、反対側は拾いにくくなる。
②筒の中
わずかですが筒の奥にあるので、より指向性が出てくると考えられます。
③LとRの間隔
サウンド追跡の原理でも述べたように、LRの間隔も研究しつくされた部分であると考えられます。

◇突然ですがお開きです
色々問題を残したまま今回の実験はここで一旦お開きとします。
改造の余地は多々あります。
マイクケーブルの引き回し、マイクホルダーは耳のような形状になどなど・・・。
耳(マイク)の高さはどこにするか、オリジナルと同じで目の高さか、それとも頭の上か、頭の上なら後方マイクも同じ高さが良いとすれば、帽子に内蔵するのも良いとか・・・。

これ以上やると改造魂に火がついて原型が無くなってしまうような気がして、今回はここまでで打ち切ります。なにしろ全75週の内、まだ25週目ですので・・・・・。
どなたかご興味がおありの方は色々アイデアを膨らまして、挑戦してみてください。
たぶん猫の耳とか、ミッキーマウスのような型にすると良さそうな気がしますが・・・・。

◇あとがき
最終回を迎えたあたりで、改造したい箇所がいくつかあります。
今、頭に浮かぶのは走行車輪の無限軌道化と、頭部の機能拡張、腕機能拡張の3プランです。
(とくに走行系の自在尾輪をなんとかしたいと思っています。)
ラフプランですが全パーツが揃って詳細が分かったあたりで具体化の構想を練る計画です。
今回のプチテストの発端は、28号が届いた時、首を貫通させたケーブル類の入れ替えの段取りを考えるためヘッド部を開いたのが始まりでした。
マイクの移設は前々から思案中だったので、急に将来の夢が交差して作業を始めてしまいました。

今回のプチテストは「目と耳の機能分離」という意味では有益(自分の中でですが)だったと思っています。
ただ、ご覧頂いた皆様には未消化の内容だったのではと反省しています。
反省の意味からも、説明の足らないところもありますので、この文章は事あるごとに加筆して、発展させていこうと思っています。

◇お詫びと訂正
左右の目にあるマイクを外すとタッチセンサーに影響すると早合点していましたが、幾つかの追加実験を行い、全く問題無い事が判明しました。
現に「うなずき君(1~6号)」から3つのマイクを全部取り払ってしまいましたが、問題なく軽快におじぎをしてくれています。
「問題点・・・・」という部分は削除しました。
ごめんなさい。

◇スクープ
イタリアディアゴスティーニのパーツリストの更新が2006/7/26を持って止まっていますが、「問い合わせたところ2006/08/28より更新開始する事になった」とのコメントが寄せられました。おにゃにゃさんありがとうございました。

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2006年8月14日 (月)

週刊myRobotを作ろう⑱

更新情報 「問題解決に朗報」を追加しました。(2006/08/19)

今回は24~25号「ディスプレイ操作ボタンとスピーカーの取り付け」のほかに「ブルートゥースUSBアダプター」が付いてきました。
これは"創刊号~25号までの応募券で全員もれなくプレゼントされる"アダプターです。
わたしはWebでの定期購読を頼んでいますので、今回自動的に送られてきました。

■ブルートゥースUSBアダプター
Id01_2402_1 このアダプターはEBERGREEN製で"Bluetooth USB アダプター(EG-BT2204)"です。(右画像クリックで拡大します)
マニュアルのほかに3インチのミニCDが付属していました。
CD表面にはWinXPとWin2000の文字があります。
アプリケーションとドライバがインクルードされています。
PCにセットするとインストールWizard「日本語」が起動します。

実際にブルートゥース通信が出来るようになるには、42号の" BLUETOOTH MODULO"が出る年末を待たなければいけませんね。しばらくはモバイルフォン相手に通信実験でもしようかと思案中です。
来年早々には新OSのWindowsVistaも出てきますので、そのころには対応ドライバ出るのかな?といらぬ心配をしています。

■ディスプレイ操作ボタンとスピーカーの取り付け
◇ネジ類の紛失防止

各パーツを取り付けるにあたり、首も腕も組みあがっているID-01をもう一度分解しなくてはなりません。気を付けたいのは取り外したネジ類の紛失です。
Id01_2404_1 取り外しに重宝しているのが、100円ショップで見つけた製氷皿です。(ID-01の左側)
この製氷皿は水筒に入れる細長いアイスを作るタイプで横80mmの細長い皿が8段ついていて、取り出しに丁度良い深さです。
ご覧のように今回の3個の操作ボタンやボタンボードなどもケーブル付きで収納できてしまいました。透明な蓋付きなのでラベルを入れての保管にも適しています。

◇ディスプレイ操作ボタン
作業は2つに分かれています。1)3連ボタンのセットと、2)ボタンボードのセットです。

1)3連ボタンのセット
最初に3つのボタンをボディケースのディスプレイ下の穴にピンセットなどでセットします。そして、操作ボタンボードをその上にはめこみ、2本のネジで取り付けます。
Id01_2409画像のようにボタンは多少外にはみだしていますので、ボディケースを水平な所に置くとボタンが浮いてしまいます。先程の製氷皿を下に敷くとボタンの出っぱりがうまく逃げてくれ、次の"ボタンボードのセットも楽に行えました。

2)ボタンボードのセット
Id01_2405 ボタンボードを取り付ける位置は液晶ディスプレイのすぐ下です。ディスプレイのコードが邪魔になるので上にたくし上げておきます。
取り付けのポイントは、操作ボタンボードのコード(赤矢印)が左側にくるようにセットする事と、ネジ穴の外側にある小さな穴(左右赤丸)にボディケースのステーが正しく入るようにセットしてネジ止めすればOKです。
ネジ止め後、3つのボタンを押したとき、其々"カチッ"と音がすれば正しくセットされています。

◇スピーカの取り付け
Id01_2407_1 スピーカの取り付けも難しいところは特にありません。
ボディケース中央にある丸い穴にスピーカーが外を向くようにセットします。
次に"H"型か切られた丸いステーをセットしますが、中央に凸部がある方をスピーカーに向けるようにします。
気をつけるポイントは取り付けるネジを間違えないようにしてください。ネジは2×6(10本)と3×8(2本)ですが、前者の2×6を2本つかいます。
ご存知のようにスピーカーは音を出す部分ですので、いい加減な取り付けはビビリ音を誘発しますので、しっかりした取り付けが必要です。

共通していえる事ですが、ディスプレイ、3連ボタン、スピーカー、マイク(次回取付け)などはボディケースの奥にセットされます。
この上にモーターボックス、マザーボード、配線などが取り付けられ上を覆ってしまいますので、緩みが出ないようにしっかりした取り付けが必要です。

◇ヘルプメール
「液晶ディスプレー取り付け後、首パン(左右)用モーターボックスが付きません。どうしたら・・・・」とメールを頂きました。
原因はディスプレーが正しくセットされていない事だと思います。
マニュアルにも出ていますが、「ディスプレー下部をしっかり押してボディと平行になるように・・・」と載っています。「うまくフィットして収める」とも書いてありますが、そんな感じです。セットされたディスプレイ表面を指で上下左右にさすって動かなければOKです。グラグラするようなら、さらにフィットする場所をさがしてください。胸の部分はかなり傾斜していますのでイメージとしてですが下部が奥にかなり入り込んだ感じになります。
myRobotでのはめ込み部分は基本的にキチッとはまります。フニャッならもう一度トライしてはまる場所をさがしてください。(例外としてバリ等があった場合は取り除いてください)
フニャッのまま無理にネジ止めすると、部品の一部が壊れたり、つぶれたりする可能性も考えられますのでご注意ください。
一方、製品のばらつきで合わないケースもあるようですので、どうしても出来ないときにはディアゴステーニのヘルプ窓口にお問い合わせください。
返信メールに書いた内容ですが、もし同様のトラブルでお悩みの方がいらっしゃいましたら、参考にされてください。
27号では首パンと左右両腕のモーターボックスを組み込まなくてはいけませんので、気付いたトラブルは早めの対処が得策と思われます。

問題解決に朗報!
上記の方法を試してみても、首パン用のモーターボックスがきちんと収まらない(1mm弱程の隙間が出来てしまう)問題に朗報です。
ご覧になった方も多いと思いますが、「お助け掲示板」に載っている「23号について(117さん」)」の中で"ながさきのこばやし"さんが解決方法を投稿されています。
私もトライしてみたところ簡単に解決いたしましたのでレポートします。

下にディスプレイ基盤を斜めに見下ろした拡大画像があります。
Id01_2412基盤の垂直にたっている2本のツメ(赤丸印)が、ディスプレイ取付ステーに当たってしまうため、ステーが上にせり上がり、モーターボックスに当たっていました。
この
2箇所のツメを(赤四角内のように)少し寝かせるだけで問題が解決されます。
これにより「ディスプレイステーを逆さまに取り付けて切れ込みを上にする」などの方法はしなくて済むようになります。(ツメは四箇所ありますが、私は上の2箇所だけで対応してみました。)
金属のツメは柔らかい金属で出来ていますので、作業はラジペンなどで楽に曲げる事ができます。但し破損する恐れがありますので、作業をされる方は慎重に丁寧に行ってください。

尚、"ながさきのこばやしさん"の文面最後に
「皆さんが色々やるのはもう少し様子を見てからでも遅くないと思われます。」という文がありました。よくよく考えると、不良品かの判別は液晶ディスプレイが表示されるようになる28号を待つ必要があります。改造してから不良品とわかってもクレーム効きませんのでお気をつけください。
改造される方はあくまでも個人の責任で行ってください。

"ながさきのこばやし"さんは、当ブログにもコメントを寄せられています。
こばやしさん、お蔭様で問題解決できました。誌面を借りてお礼申し上げます。
ありがとうございました。

結局、23号のバックナンバーを注文してしまいました。「後の後悔先に立たず」ですね。

◇取り付け後の姿
Id01_2410 液晶ディスプレイと3連ボタンが付くと、だんだん完成品のmyRobotID-01に形が近づいてきました。(後側にマザーボードのステーをメンディングテープで仮付けしてみました)
マザーボードが搭載される28号に向けて、保管するパーツ(マザーボード用のステー、ブルートゥース用ケーブル、ネジ類)がだんだんと増えてきました。
さらに42号の" BLUETOOTH MODULO"がくれば、PCのテンキーで腕を上下させる事が出来るようになるようです。
先が楽しみ、早くこいこい最終の75号・・・ですね。

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2006年8月 6日 (日)

週刊myRobotを作ろう⑰

●お知らせ
2006/08/09更新◇トピックスを文末に追加しました。宜しければご覧ください。
2006/08-22更新◇イタリアディアゴ社更新情報追加しました。


■突然電源ケーブルが・・・・
週刊myRobotを作ろう⑯でお約束していたFLASHの動画映像を撮影をするため、myRobotを移動しようとしたその瞬間、おきてはならない事がおきてしまいました。

◇それは一瞬の出来事でした
動画撮影のためmyRobotを移動中、ガムテープで仮固定していたバッテリーボックスが、ベリベリッ  ピン  ブラン ブラン ・・・・
何とmyRobot本体に仮止めしてあった、あの重いバッテリーボックス(400g弱)が電源ケーブル一本でぶら下がってしまったのです。
衝撃で本体も落としそうになりましたが、運良くなんとか持ちこたえました。

◇電源が入らない
気を取り直し撮影台にセット、いざ電源を入れたのですが、ウンともスンとも動きません。普通ならイニシャライズ処理が始まるところですが、ピクリともしません。
もしやと思って良く調べてみると、バッテリボックス根元の電源ケーブル(白・赤・黒3本)のうち、端にある赤のケーブルがコネクター根元からプッツリ切れていました。

◇ケーブルのスペアは確保できるか?
電源がつながらないとmyRobotはただの動かぬ人形。このままでは撮影できません。
ケーブルのスペアが欲しいところです。
とりあえず、ディアゴスティーニ読者サービスに事情を話をしてみました。
しかし「開封時の落丁や不良品は交換するが、(今回のように)使用後のトラブル等については交換はご容赦下さい」との事でした。さらに「各号のセッ(1~14号)トならパーツ販売で手に入る」とのインフォメーションでした。
myRobotは完成までにこの先1年位かかりますので何が起きるかわかりません。
言われた通りスペアは手にいれておく事にしました。

◇応急処置
このままだとスペアケーブルが到着しない限り撮影できませんので、とりあえず応急手当をしようと思いいたちました。
Id01_2213_1 コネクターを見るとかなり細かい作業になりそうです。コネクターのスペアが無い限り、圧着接続ではなく、昔ながらの半田での接続を行うことにしました。
近頃、半田付けは殆ど行っていないのと、細かな箇所の作業なので大変苦労しました。でもコネクターが一部溶けたもののなんとか接続し、テスターでの導通確認もOKでした。
左上の画像は半田付けするため赤のリード線を剥いた状態です。コネクターの奥に切れた赤のリード線の断片が見えます。(クリックすると画像が拡大します)

◇いつまでこのセパレート型?
でも、このバッテリボックスはいつまでセパレート状態なんでしょうね。
Id01_2214_1 さっそくイタリアディアゴスティーニのサイトにあるPDFマニュアルを色々調べてみました。
すると、"BLUETOOTHモジュール"のある42号までは右写真のような状態です。
(相変わらず黒い電源ケーブルが付いていますね)
その先46号までは大きな変化はなさそうで、今から23週先(46号ー23号)少なくとも2006年一杯は現在の状態が続くようです。

◇コンポーネント化は可能か?
普段myRobotを移動させない方は問題ないかもしれませんが、私のように撮影のたびにあっちこっちに移動させていると、このセパレート型は危険極まりないものです。
電源ケーブルを二度と切断しないためにもmyRobotの仮コンポーネント(一体)化を考える必要がありそうです。
現在の上半身が足回りと合体されるまで、つまり少なくとも年内一杯は持ち堪えそうな物を作ってみようかと考えています。
これから構想を練って、作り上げたのが年末だったらシャレにもなりませんね。
がんばらなくては!!

◇心配事
イタリアディアゴスティーニのパーツリストが2006/7/26を持って更新されなくなっています。
myRobotは46号をもって廃止の憂き目に・・・・・?
いやいや単なるサマーバケーションなのかな?
憶測は無数に考えられますが、イタリア本国のホームページでそのあたりが何も触れられていないのが、ちょっと不思議です。
どなたかその辺のご事情ご存知の方いらっしゃいましたら、教えて頂けないでしょうか。
"42号も1ヶ月遅れましたよ"とのコメントがよせられました。
わが国の発売時期には直接影響ないと祈りながら、気長に待つ事にしました。コメントありがとうございました。
「イタリアディアゴ社に直接問いかけ、回等をもらいました。更新は2006.08.28より開始する。」とのコメントいただきました。おにゃにゃさんありがとうございました。

◇動画
週刊myRobot⑯にFLASH動画をアップしました。
ここでもご覧になれます。
770KB45秒くらいのムービーです。再生はエンドレスですので適当なところで、プラウザーの戻るボタンで本文にお戻りください。

23号迄搭載後の動画映像

◇トピックス
"47-50までの部品PDF発見"とのコメントがよせられました。

Id01_2303_1
PDFをDownloadしてみると、"47-48号は左足の組立てが完了"、"49号は足周り完成(タイヤは無いものの、あのバッテリーボックスが組み込まれます)"、"50号は2ndCR-ROM、RS-232C、USBケーブル、そのインターフェス"でした。
47-50の部品PDFをご覧になりたい方は、最近のコメントにある"おにゃにゃさん(2006/08/09付)"のコメントに、DLのリンク先と方法が載っています。こらから先、myRobotは楽しみがまだまだ続きそうで一安心です。コメントありがとうございました。

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2006年7月31日 (月)

週刊myRobotを作ろう⑯

今回は「右腕モーターボックス」と「液晶ディスプレイ」の組立て記事を掲載します。

■20号~22号「右腕モーターボックス」
Id01_1801 右腕のモーターボックス(3週分)を組立てます。
今回の組立てはほとんど左腕モーターボックス作成に準じていますので右腕組立てに関わるポイントだけを述べます。

◇腕駆動用シャフトと35号の気になる記事
イタリアディアゴスティーニのPDFマニュアル35号に「17~22号の問題」が2ページにわたり掲載されています。
翻訳してみると「腕駆動用シャフト先端の突起の位置」についての記事でした。
Id01_2202 「左腕が後側」「右腕が前側」に位置していれば正しいと書いてあります。
左画像の赤丸印のようになっていればOKです。
「左腕は"L"」「右腕は"R"」の"U"印に小さなギアのマークを合わせてあれば、写真のような状態こなるはずです。翻訳した限りでは左右非対称で正解のようです。

さらに読み進むと「突起の位置が違っていたら、モーターボックスを開けて修正が必要」とあります。
Id01_2211 違っていた場合は、修正方法が次のページに掲載されています。
画像を見ていただければ一目瞭然、シャフトを2分割にして組み直すだけの単純作業なのでお分かりになると思います。

一方「ID-01お助け掲示板」でも同様の問題が取り上げられ、熱い意見が取り交わされています。是非ご覧になって参考にされてください。

◇LとRマークにご注意
先ほども触れましたが、腕駆動用シャフトの"R"U印と小さなギアのマークを合わせてください。そのとき"R"の"U"印のところに半円形の出っぱりがあればOKです。Id01_2203
半円形の出っぱりは回転範囲の制限装置で、反対側ケースにある金属棒にあたると回転が強制的にストップする仕組みになっています。
ケースを閉じた状態でモーターに通電して動作試験を行うとトラブルの元になりますので注意が必要です。
Id01_2211_2 もし回転防止の半円形のでっぱりが反対側の"L"マークの近くにあったら、35号PDFマニュアルにある画像を見ながら、シャフトを2分割して"R"マークに近づけるように組み直してください。

◇ベルトかけで苦労しない方法
「ギアシャフトとモーターのプーリーにベルトを掛けセットする方法」で苦労された方は、次の方法を試してみてください。
まずウオームギアシャフトにベルトを引っ掛けてシャフトを先にセットします。
最後にモータープーリーにベルトを掛ければ良いのです。(ミニドライバー等でペルトを引っ掛けると楽ですよ)

◇さらに楽になる組立て順序
ベルト掛けで苦労しない方法と併用するともっと組立てが楽になる方法があります。
myRobot22号のマニュアル14ページ「組立てA」の2まではマニュアル通りに組立ててください。
次に「組立てB」の3すなわちプーリー付きウオームギヤシャフトにドライブベルトをセットして組み込みます。
何故かというと難しいシャフト組込み時に指を添えたりする場所にモータースペースが利用できる事と、グリスが指やベルトに付かないからです。
その後でグリスをまんべんなく塗り、モーターをセットしてからベルトを掛ける・・・という方法です。
お蔭で私は楽にモーターボックス組立てが出来ました。

思考錯誤して組み立てていると、ついつい記録用の画像を撮るのを忘れてしまいがちです。どちらの方法も画像が無くて申し訳ありません。

◇PDFが重くて開けない時は?
Id01_2201 もしイタリアディアゴスティーニのPDFマニュアルが重くてひらけない場合は、一旦、PCにダウンロードしてから開くと楽に開けるようになります。
Windowsマシンでしたら右図(画像クリックで拡大します)のように目的のPDFマニュアルのリンク場所(赤枠内)に「カーソルを合わせ」「右クリック」でディスクトップなど適当な場所にダウンロードしてください。出来たアイコンをクリックすればPDFがかなり楽に開けるようになったはずです。
ご存知のようにPDFを開くには"Adobe Reader"が必要です。最新のWin版の"Adobe Reader"はこちらでダウンロードしてください。

◇左右完成した形は非対称で正解
Id01_2215 確認のため組みあがった左右腕のモーターボックスを左画像のように並べてください。
腕稼動シャフト先端の突起部分(水色着色部分)が同じ向き、つまり両腕とも右側になっていればOKです。
左右非対称というのは日本人にはなんとなく馴染みにくいですね。

Id01_2216 ボディケースに取り付けて後ろから見ると画像のようになります。
其々突起部は、左腕が後(背中)側で、右腕が前(お腹)側になります。

右腕モーターボックスの組立ては以上です。

■液晶ディスプレー取り付け
Id01_2212_1 いよいよ液晶ディスプレーの取り付けを行います。
これから毎週「3連スイッチ」「スピーカー」「マイク」「マザーボード」などの取り付けが発生しますので、現在ボディケースについている全てのものを外すようにマニュアルに書いてありました。外した物とそのネジを各々名前をつけて28号が発売されるまで保管しなくてはなりません。
私は現在まで機能している状態の動作テストや撮影が残っていますので、そのつど外しては組みなおす事にしました。
ボディケースはネジ受けが樹脂製なので取り外しを頻繁に行う事は良い事ではありませんがこの際仕方がありません。ネジをきつく締めないように注意することにしました。

◇作業は簡単
Id01_2206_1 Id01_2207_1 まずヘッド部と各モーターボックスを外します。
ボディケース取り付けガイドのあたり(画像の赤枠水色の部分)に液晶ディスプレイをはめ込みます。
はめ込むといってもほとんどのせるような感じです。液晶裏面下部をそっと押していくとフィットするところがあります。
Id01_2208_1 取り付けステーは切り込みのある方が下になります。2本のネジで取り付ければ作業は完了です。

本来はこれでおしまいですが、私は腕稼動シャフト先端突起の左右の違いを撮影するために、首と左右腕のモーターボックス、頭部を取り付けました。
Id01_2209_1 前から見ると以前見えていたモーターボックスが液晶で隠されていて、より完成品に近いイメージになりました。
近々に動画も載せる予定です。

◇動画
FLASH動画をアップしました。
770KB45秒くらいのムービーです。再生はエンドレスですので適当なところで、プラウザーの戻るボタンで本文にお戻りください。

23号迄搭載後の動画映像

俯瞰(頭上)撮影をしている時、面白いことに気付きました。
いずれレポートしたいと思います。

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2006年7月22日 (土)

週刊myRobotを作ろう⑮

■頭から出ているケーブルを内蔵させました
Id01_2006_1 myRobot創刊号がディアゴスティーニジャパンから出版されたのが今年の2月吉日。
その間夢中で製作して、早いもので約半年もたってしまいました。
でもmyRobotを作っていてずっと気になっていたのが「頭の後ろから出ているケーブル」でした。
世の中にはケーブルむき出しのロボットも多数有りますが、myRobotは頭から足先までケースに覆われています。出来ることならこのケーブルを見えなくしてスマートにしてしまいたい衝動にかられ、ついに改造を決意しました。

目先だけの改造では、今後新たなパーツが追加されたら使えなくなってしまいます。
幸いイタリアディアゴスティーニ社のI-Droid01"のサイトには現在46号までのパーツ画像とPDFマニュアル(イタリア語ですが・・)が載っていて、内容を色々確認することができます。現在まで日本で発売されている各号の内容も、これに準じていますのでまず間違いないと考えています。
私が把握した限りでは、現在「頭から出ている3本のケーブル」のうち、黒い電源ケーブルが「MOTHERBOARD(28号)」設置にともなって「2本の白いケーブル」に変わるだけのようです。
現在は「バッテリー」→電源ケーブル→「ヘッドコントローラーボード」の順に繋がっていますが、28号以降は「バッテリー」→電源ケーブル→「MOTHERBOARD」→白ケーブル(2本)→「ヘッドコントローラーボード」の順になります。

Id01_33_0 その後「スピーチプロセッサー(33号)」「BLUETOOTHモジュール(42号)」がリリースされますがPDFマニュアルを見る限りヘッド部とボディを結ぶケーブルは28号以来変わってないようです。(33号PDFマニュアル3ページ目下 文では13ページ)
46号以降は未知数です。例えばCMOSカメラが取り付けられたらどんなケーブルが付くのかわかりません。
問題が発生したら「すぐ元に戻せる改造」を心がけながら改造方法を検討しました。

◇ケーブルを通す場所を考える
myRobotを外から眺めて分かるようにケーブルを内蔵させる場所は首の部分しかないように思います。
そこで首まわりの部分をよく調べてみることにしました。

Id01_16_12_2 myRobotのヘッド部分を下から眺めるとギア部に横に長い四角い穴があいているのが分かります。
何のために空いているのかわかりませんが、さらにヘッド部分をボディケースから外して四角い穴の奥を眺めるとモーターとギア部分が見えました。
上から確認しようとしてヘッド部蓋を開くと画像のようにこみいった配線です。Id01_2111_1
「ヘッドコントローラーボード取付け」の配線シーンを思い出し、上からの確認だけのために分解するのはさすがに躊躇しました。別に作ってあった「おじぎ君(1~6号)」を分解して確認しました。
Id01_2112_1 ご覧のように首チルト用モーターボックスの白い天板があるだけです。
しかも天板のすぐ上は3本ケーブルが出ている大元「ヘッドコントローラーボード」です。
後は首チルト用のモーターボックスの構造を調べてケーブルが通れば、目的は達っせそうです。

とりあえず「myRobotマニュアルバインダー」に綴じてある首チルト用モーターボックス(3号)の記事を見てみました。
3号14ページの写真を見るとモーター部とギア部は仕切りで分かれていました。グリスで汚れているギア部は避けて、モーター部を通せる可能性が生まれてきました。
首チルト用モーターが加熱した時のことも考えましたが、走行部分と違って常時動かす部分ではないので、あえて断熱対策については無視する事にしました。

ここまで調査しましたので実際に実物のギアボックスを分解してみました。
Id01_2101_3 案の定、グリス部は真っ黒に汚れていました。(私は黒いグリス「タミヤのモリブデングリス」使用しています)
でもモーター部は仕切り(赤色ライン)があるため全然汚れていませんでした。
コードを通せるのはモーターの真ん中部分(水色枠内)が良さそうです。

一方、白い天板側を見ると、ギア部には仕切り(赤色ライン)があり、グリスが飛び散らないように設計されていました。
Id01_2102 先ほどモーターの横を通したケーブルを出す穴をあければ全てOKのようです。
私は水色の丸印のところに穴を開けることにしました。

◇天板の穴あけ
先ほど分解した「うなづき君(1~6号)」を元通りに復元し、いよいよ「ヘッドコントローラーボード」内蔵のヘッド部分の分解を行います。
せっかく完動しているmyRobotを分解するのは大変な勇気がいります。でも何もしないでいると先に進めませんので、心を鬼にしてヘッドコントローラーボードから必要なケーブルを取り外すことにしました。

ご注意
ケーブルを抜き差しする時は必ずコネクターをつかんで慎重な作業が必要です。
ケーブルを掴んで抜こうとすると、ケーブル断線やコネクター部破損などのトラブルが発生します。
私は今回の一連の作業の中でこの「ケーブルの取り外し」が一番リスクが高いと思っています。十分な注意、慎重な作業が必要です。
狭い隙間の抜きにくいコネクターはミニラジオペンチやピンセットなどを使うと比較的楽に抜くことが出来ます。(トゲヌキが良いとのメールがありました。私はまだ試していませんが・・・)
抜くケーブル・コネクターは以下の通りです。
 ①「首チルトモーター」「首チルトオプティカルエンコーダー」
  首チルト用モーターボックスを外すため
 ②「後マイク」
  作業しやすいように頭部リアケースを外すため
 ③「電源(黒)」「首パン用モーター(茶・白)」「首パン用オプティカルエンコーター(黒・赤・オレンジ)」
  内蔵対象の3つのケーブル用


以上のコネクターが無事抜けたら、首チルト用モーターボックスをヘッド部から外します。(但し「首部分」と「オプティカルエンコーダーディスク」はモーターボックスにつけたままにしておきます)
そしてモーターボックスの4つのネジをゆるめ白い天板を外します。
普段開けることのないモーターボックスを開けついでにグリスアップをしておきました。
軋み音が取れない時は、各モーターシャフトの軸受部分に潤滑スプレー(CRC556等)を付属のノズルでスポット噴霧(ごく少量)すると改善する場合があります。

白い天板はやわらかい樹脂製なので加工が容易です。
念のため天板についているオプチカルエンコーターは取り外しておきます。
Id01_2102_3 天板を裏向き(モーターボックス内側を上)にして「ギア部との仕切り線(赤色ライン)」と「平行な二本線」にかからない位置に丸穴をあけます。私は直径10mm位の穴をあけてしまいました(水色丸印)が、もう少し小さく(5~6mm)ても良かったと反省しています。(電源ケーブル片側の大きいコネクターの方に合わせてしまいました)
この位置で穴をあけても著しく強度が低下することは考えられません。myRobotヘッド部の穴の実寸が14mmくらいありますので「うまくいけば最終回の75号までこれでいけるかもしれない」とポジティブに考えることにしました。

リカバリー対策
もし将来、ケーブルが増えたとか、太いケーブルがリリースされ、ケーブルを内蔵することが困難になったときは、いさぎよく現状(頭の後ろからケーブルを出す形態)に戻す事にします。
天板にあけた穴はそのままでも良いと思いますが、気になるようでしたら少し大きめにきったボール紙などで穴をふさぎ、上からビニールテープ(白?)で覆うように貼り付ければ問題ないと思います。(私は「首のCenter位置改造」で使用したOHPシートを使おうかな・・)

目標がきまったらいよいよ穴あけ作業に入ります。
私は次の手順で丸穴をあけましたが、素材が柔らかいのでカッターナイフで四角い穴を開けるなど方法はいくらでもあると思います。
 ①ドリルのガイド用に木工用のキリで小さな穴
 ②ドリルで5mmの穴
A374_1 ③テーパーリーマで直径10mm位に穴を拡大
 ④「丸やすり」か「サンドペーパー」で穴の面取りをする
③のテーパーリーマは自由な大きさの丸穴をあけるのに便利な道具です。
薄いアルミ板や樹脂板は加工し易やすいので、あらかじめ道具を揃えておけば、穴あけ作業は短時間で完了します。
天板を外したときに取り外しておいたオプティカルエンコーダーの再取付を行います。

◇ケーブルのセット
いよいよ3本のケーブルを加工したモーターボックスに通す作業を行います。
3本のうち一番太い電源ケーブル(黒ケーブル)は太さ3mmもあり、そのままではモーターの横を通せません。仕方がないのでボックスからモーターを一旦取り外しました。
Id01_2103_1 後は画像のように、首の四角い穴に3本のケーブルを順に通し、ピンセットなどで引き上げます。
 ①首パン用オプティカルケーブル(オレンジ・赤・黒)
 ②電源ケーブル(黒) 小さいコネクター側を引き上げる
 ③首パン用ケーブル(白・茶)

取り外したモーターを再セットします。
他のモーターボックスと違いベルトのテンションが弱いのでセットは楽に出来ると思います。
Id01_2101_1 モーターの中央のくぼんだところ(水色の枠内)に3本のケーブルがくるようにセットしました。
先ほど穴を空けた白い天板の穴に3本のケーブルを通してから、モーターボックスの白い天板を4本のビスでとめれば加工作業は完成です。
私の場合、ケーブルを70mm位引き出しました。改造にトライされる方は画像を見て参考にしてください。Id01_2204_1

ヘッドコントローラーボードから抜いたケーブルを再配線していきます。
配線は15号のマニュアル9ページに載っていますので、間違わないようにコネクティングしていきます。
マニュアル10ページの組立D-4にあるように、耳の左右LEDケーブル以外はボードの上側を通して再配線します。
Id01_2105_1 15号の組立てを思い出して、配線が間違ってないか再チェックと、配線をなるべく寝かしてケース内に収まるように整えていきます。
最後に、後マイクのコネクターを接続してから、頭部リアケースを取り付けます。

ヘッド部をボディケースに2本のネジでとめれば、ケーブル内蔵のmyRobotが完成しました。
正しく再取り付けを行っていれば、電源ONとともにイニシャライズが始まり「音源方向探知テスト」が出来ます。Id01_2106_1

◇テスト
再配線を慎重にチェックしたおかげか、「音源方向探知テスト」は問題なく動作しました。
テストの様子をビデオに撮りましのでよろしければご覧ください。

◇動画1
700KB約40秒のFLASHムービーです。
再生はエンドレスですので適当なところで、プラウザーの戻るボタンで本文にお戻りください。
頭のケーブルが消えた」動画映像

◇動画2
動画1では「首根元のケーブルの動きが分かりにくい」とのご指摘があり、バストサイズで撮影しました。
動画1と同じく700KB約40秒のFLASHムービーです。
再生はエンドレスですので適当なところで、プラウザーの戻るボタンで本文にお戻りください。

頭のケーブルが消えた(その2)」動画映像

◇最後に
今回の改造はかなりのリスクがありますので、改造される方はご自分の責任で行ってください。

◇お知らせ
ディアゴスティーニジャパンさんでパーツ販売(1~14号まで)が7月25日より始まったようです。
マニュアルが無い分、若干安くなっていました。
各号によって値段が異なります。(@¥800、@¥1,000、@¥1,300の3種類)
改造や、配線を切断した方、部品のストックをお考えの方は、在庫あり次第ということなので・・・・・。

詳しくはディアゴスティーニmyRobotパーツ発注のHPをご覧ください。
スペアパーツ用に定価(¥1,390)でもう一組購入していた私としてはちょっとブルーな気分です。と言いながらも幾つか発注してしまった自分が・・・・。
品物は頼んでから2日で届きました。速い!!

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2006年7月19日 (水)

週刊myRobot動画をUPしました

■動画をUPしました
週刊myRobotを作ろう⑬でお約束していたFLASHの動画映像をUPしましたので、よろしければご覧ください。

◇オプチカルエンコーダー部分を赤外線で見る映像
「週刊myRobotを作ろう⑬」にある「■正面を向いたmyRobot」の13行目付近に青文字で載せましたが、ここでもご覧頂けます。

Id01_18_04_6 200KB15秒位のムービーです。
再生はエンドレスですので適当なところで、プラウザーの戻るボタンで本文にお戻りください。
オプティカルエンコーダー部分を赤外線で見る映像


◇「Center位置改造後の動作テスト」動画映像
同様に「週刊myRobotを作ろう⑬」にある「◇動作テスト」の12行目付近に青文字で載せましたが、ここでもご覧頂けます。

Id01_2002 700KB約45秒のムービーです。
再生はエンドレスですので適当なところで、プラウザーの戻るボタンで本文にお戻りください。
Center位置改造後の動画映像

再生にはFLASH Playerが必要となりますので、動画画面の下にあるFLASH Playerのリンクボタンを押してDownLoadしてください。

■頭の後から出ているコードを内蔵するプロジェクト着々と進行中!!
Id01_2006_2 顔の作りはSONYのキュリオに似ていて可愛いのに、頭の後ろから出ているコードはあまり好きではありません。
おまけに車輪がついて移動できるようになると何かに引っ掛けそうで気掛かりです。

というわけで、頭の後ろから出ているコードを内蔵することにしました。
現在の環境だけではなく先を見据えて少なくとも48号まで使える仕組みを考えています。(現在あるPDFマニュアルの最新版)
48号というと「MOTHERBOARD」「音声認識」「BLUETOOTH」の各モジュール迄対象になります。
詳しくはイタリアディアゴスティーニ社のI-Droid01"のサイトをご覧ください。

現在ふみは「首PAN用モーターボックスの加工」に取り掛かっています。
近々にレポートできると思います。それもかなり近いうちに・・・・・!!

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2006年7月18日 (火)

週刊myRobotを作ろう⑭

■20~21号の組立とセンター位置修正他(画像クリックで拡大します)

◇20~21号
Id01_2001_1 20~21号は例によって右腕のモーターボックスで、3号分が揃わないと組み立てられません。
せっかくの休日(海の日)が雨なので、前回(myRobotを作ろう⑬)で修正しきれなかった首のセンター位置の微調整と、腕のモーターボックスを本体につけてみました。

◇首のセンター位置微調整
前回修正した分の誤差は約1°右にずれていました。そのときはヘッド部の遊びのせいにして修正しませんでしたが、この際徹底的にやっつけてしまいましょう。
前回( myRobotを作ろう⑬)で掲載したようにオプティカルエンコーダーディスクは印刷したOHPに両面テープで貼り付けてあるだけなので、何回でも好きなだけ修正できます。
Id01_2003_1 画像でご覧のように、ヘッド部の前後合わせ目の線(上の赤いライン)とボディ肩の線(下の赤いライン)がほとんどに水平になりました。
調整は1回だけの簡単な作業でしたが、せっかく直ったので動作の様子をビデオに撮りなおしました。従って前回でお約束したFLASH動画のアップはもう少し先になります。ごめんなさい。

◇腕のモーターボックスの取り付け
Id01_2004 終日、雨の休日になってしまいましたので「腕のモーターボックスをつける」というよけいなことをしてしまいました。
というのは23号~27号まではボデーケースから全てのパーツをとりはずし、胸の「ディスプレイ」「3連スイッチ」「スピーカー」「マイク」「マザーボード」等の組込み作業が発生します。
28号(マザーボード)ではじめて3つのモーターボックス(ヘッド、右腕、左腕)を取り付けます。
ですから、今腕のモーターボックスを取り付ける事は愚の骨頂かもしれません。
でも23号が来るまで後2週間弱ありますので、左腕モーターボックスと右腕のケース片割れまで取り付けててしまいました。
23号では取り外す必要があるのでネジ止めしないほうが良いと思いましたが、撮影時に落として壊すのもしのびないので28号のマニュアルにある取り付け方法で固定しました。
Id01_2005_1 方法はヘッドパン用モーターボックスをとめている下のネジ(左画像赤矢印)をはずし、2つのモーターボックス(首・腕)をまとめてネジ止めすればOKです。
トライされる方は簡単な作業ですが、すぐ取り外さなければなりませんので、ネジはきつく締めない方が良いと思います。

◇これからのスケジュール
イタリアディアゴスティーニ社のI-Droid01"のサイトには、近々に発売される号迄の「パーツの写真」と「PDFのマニュアル」が掲載されており、作ろうとする内容や構造が把握できます。(マニュアルはイタリア語です)
近々のスケジュールをご紹介します。

23号 LCDパネル・ホルダー
24号 胸部3連スイッチ
25号 胸部スピーカー他
26号 バスケーブル他
27号 腕左右エンコーダー、音声認識用マイク他
28号 マザーボード

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2006年7月11日 (火)

週刊myRobotを作ろう⑬

■正面を向いたmyRobot (画像クリックで拡大します)

Id01_18_06 このところmyRobotで気になる「首のずれ(ヘッド部のニュートラルのずれ)」の対処を行い成功しましたのでレポートします。

最初にオプチカルエンコーダーディスクの動作を分析(赤外線)し、動作原理を解明してから対処方法を考えました。
Id01_18_04_1 オプチカルエンコーダー部分を赤外線で見ると左画像のようにかなり明るくスリットを照らしていました。
撮影はビデオの赤外線ライトを消してナイトショットで撮りました。イニシャライズ動作の様子を動画で撮影しました。
FLASH動画をアップしました。200KB15秒くらいのショートムービーです。再生はエンドレスですので適当なところで、プラウザーの戻るボタンで本文にお戻りください。
オプチカルエンコーダー部分を赤外線で見る映像

◇動作原理
Id01_18_05s 画像はオプチカルエンコーダーディスクとギア(首の回転用)部です。
myRobotを裏返し下から見上げた状態と思ってください。
番号(左右1~6)の振ってあるのが12個のスリットです。

イニシャライズでディスクが回転し、エンコーダー読み取り部分が左下(紫矢印)の位置まできます。
すぐ反転してスリットを6個(6、5、4,3,2、1)カウントしてセンター位置で停止します。(赤ライン)
このとき首の位置(水色ライン)が半スリットずれているため、センターが若干右向きの状態になっているわけです。
◇音源探知動作
皆様ご存知の通りパルス(乾いた)音の位置により2通りの動きをします。
 ・ となりの矢印(目LED赤・オレンジ)まで動くとき
   (スリット3個カウントしてスリットの間で停止)
 ・ 2つ先の矢印(目LED両目とも赤)まで動くとき
   (スリット6個カウントしてスリットの間で停止)

■対処方法
動作原理が分かると動作ロジックはROMに書き込まれているのでいじれませんので、オプチカルディスクの方をいじってみることにしました。
オプティカルエンコーダーディスクは、改造するか、同等品を作成する方法があります。
まず先ほどのオプチカルエンコーダーディスクを「スキャナー」か「デジカメ」で撮っておきます。
そして画像ソフトを使って「スリットのある外側」と「丸いと四角の穴がある内側」を約6.5°ずらして編集し「改良型エンコーダーディスク」の画像を作っておきます。
私は後の処理を考えて、円の中心点を出しておくことにしました。Id01_18_11s_1

◇オプティカルエンコーダーディスクを作る
私は先ほどの「改良型エンコーダーディスク」の画像をOHPシートに実物大(直径48mm)で印刷してディスクの代用品にしようと考えました。
OHPシートは薄いので一枚ではスリットの光が遮られないことも考えられますのでディスクを3枚並べて印刷しました。
Id01_18_09_1 「円形(コンパス)カッター」で丸く切りとり3枚を重ねてセットしました。
おそるおそる電源をONにしましたが、イニシャライズ動作の途中でエラーになってしまいました。どうやらOHPに印刷されたスリット3枚だけでは光の遮断が足りないようです。
厚紙に印刷して対処しようとも考えてみましたが、平坦なために「首に接合する部分のフィット感」が良くありません。
本物のディスクを見ると丸い穴付近の微妙な突起が首とギアとをうまく接合しています。
後々の耐久性を考慮してOHPシートだけの代用品はあきらめる事にしました。

◇オプチカルエンコーダーディスクの改造
「ここまで来たら10年目!ええい!ディスクを輪切りにしてくれる・・・・!!」
とも思いましたが、自分の腕前は良く知っているつもりですので、ねんのためオプティカルディスクの梱包されている「10号のバックナンバー」を予備に購入しておきました。

Id01_18_10s まずオプティカルディスクのスリットのある「スリットのある外側」と「丸いと四角の穴がある内側(画像赤い部分)」を切りはなします。
私は100円ショップで購入したカッティングマットに下から「OHPに印刷したディスク」「オプティカルディスク}の順に両面テープで動かないように貼り付け、先ほどの「円形(コンパス)カッター」で切り抜き作業を行いました。
その際、OHPに印刷したディスクにある中心点が役に立ちました。
オプティカルディスクは柔らかい樹脂製ですが厚みが1mm近くあり、切り抜き作業は何回も少しづつ表面を削っていく要領で行っていきます。
私は厚さ3/4くらいのところでしびれをきらし裏からカッターナイフで無理やり切り離したために切り口が汚くなってしまいました。
おかげで両方の切り口にヤスリをかけて整えましたが、結構時間を要してしまいました。
先ほどのOHPに印刷したディスクを円形に切り抜き、外側と内側の夫々のディスクを薄い両面テープで貼り付ければ完成です。
ディスクを貼り付ける際に、スリット・丸、四角穴に完璧に合わせることと、
外側と内側のディスクが水平に(横から見て一枚に見える)なるように貼り付けけます。ゆがんでつけるとディスクの厚みが増えてオプチカルエンコーダーのヘッドに当たって円滑に回転しなくなります。
改造前のディスク(左)と改造後のディスク(右)画像です。
Id01_18_13s 「穴が中心線」から「スリットが中心線を通っている」に変更されているのがお分かりいただけると思います。
Id01_18_12s この画像はギアを合わせた状態ですが、スリットの中心(1と1の真ん中)にギアのとんがり部分がくるようにするのがポイントです。
中心がずれていると顔は正面を向きません。修正は両面テープで貼ってあるだけなので簡単にできます。内側ディスクをはがし、位置を微調整して再貼り付けすればOKです。


◇組立て・調整
まずヘッド部とエンコーダーディスクとギアをネジでとめて、オプチカルエンコーダーのヘッド部が軽く動くかチェックします。動かない場合は内外のディスク接合が水平についてない場合です。このまま本体に取り付けるとモーターを壊す恐れがありますので、水平に注意して再貼り付けを行います。
そして完成したヘッド部をボディに取り付け、以上で改造組立て処理は完了です。

◇動作テスト
Id01_18_07_1 今回はオリジナルのディスク+OHPディスクを使用しているので、スリットによる光の遮断は問題ないはずです。
電源ONでイニシャライズ動作を行い、そしてついに本当の正面を向きました。
何回も電源を入れなおしてテストしましたが、イニシャライズ後本当の正面を向きます。
音源方向探知動作は全然問題は発生しませんでした。以前は全体的に右にずれていましたがどのボジションでも矯正されていました。
テスト風景をビデオで撮りました。
FLASH動画をアップしました。700KB45秒くらいのムービーです。再生はエンドレスですので適当なところで、プラウザーの戻るボタンで本文にお戻りください。
Center位置改造後の動画映像


正面を向いてるかのチェックは以下の方法で確認できます。
画像のように、取り付けたときボディ下側から覗いてヘッド部が正面を向いているかチェックします。
Id01_18_08s ヘッド部の前後合わせ目の線(上の赤いライン)とボディ肩の線(下の赤いライン)が水平になっていれば完璧です。
この画像では完璧に水平になっていませんが、ヘッド部の回転は多少遊びがありますのでご愛嬌ということで我慢することにしました。
結局、10号のスペアパーツは使用しないで済み、大事に保管することにしました。

◇反省と感想
myRobotを作り始めて感じたことは「myRobotを通じて色々な道具の使い方やアイデアが学べた」事です。
ドライバーの基本的な使い方から始まり、今回の改造ではコンパスカッターの使い方やOHPの活用まで色々なことが習得できました。
今までキットの作成では完全に動作したためか「作りっぱなし」が多かったのですが、myRobot設計者は問題点を考えさせるために色々ワナを仕掛けてあるのか?恐るべしmyRobt・・・・です。

尚、改造をされる方はあくまでもご自分の責任で行ってください。
当方、一切責任は持ちません。

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2006年7月 4日 (火)

週刊myRobotを作ろう⑫

17~19号の組立て
いつもなら日曜日には届くマイロボットですが、世の中の物流がお中元シーズン真っ盛りで忙しいせいか本日18~19号が届きました。こんなこともあるのですね。

さていよいよ第3ステージに入りました。
17~19号で左腕モーターボックスを作っていきます。
3週まとめてからでないと組立て作業ができないので、前号での懸案事項「ヘッド部のニュートラルのずれを直す実験」を行っていました。
現在、二通りの方法を試しています。
ある程度結論が出ましたので、そのうちレポートするつもりです。

Id01_1801_2 モーターボックスも「ヘッドチルト」「ヘッドパン」に続き「左腕」で3個目になりました。
仕組みはおなじみの「モーター→ベルト→ギア郡→クラッチ→出力軸」で、組立に関しては特に難しいところはありません。
唯一、最後にとりつける「プーリー付きウォ-ムギアシャフト」取り付けにさいし2つの注意ポイントがあります。

  1. シャフト両端にあるステーの形状に注意
    四角形の1つだけ段差がない事を確認してください。(重要です)
    段差のない辺をモーターと反対側の方向にくるように取り付けます。
    (詳しくはマニュアルP15の3~4をご覧ください)
  2. ベルトは上記シャフトを取付けてからモータープーリーにかける
    マニュアルにはシャフトとモータープーリーにかけてから①の作業をするように書いてありますが、実際にしてみたところ強いテンションがかかり作業しにくい事が分かりました。
    シャフト取付け後にモータープーリーにベルトをかけると非常に作業が楽になりました。
    この部分はマニュアルP15-5の最後に書いてありますので、全部読んでから作業した方が良いと思います。

動作テストはしない
Id01_18_02 今回の組立てでは全てのギア軸にグリスを塗りました。
グリスは筆」を使用してみましたが作業性が著しく改善しました。
(等式で書くと 筆 > 綿棒 となります)
そして「腕稼動シャフトのLマーク(出力軸)」と「小さなギアのマーク」をあわせてからモーターボックスを閉じているのと、テスト環境が出来ていない事もあり、あえて動作テストはしないことにしました。

オプティカルエンコーダー
Id01_18_03_1 今回の部品にはディスクとケースしか含まれずセンサー部は入っていません。
ネジを含めて保管すると無くしてしまいそうなので仮組してしまいました。

来週から3週間(第20~22号)は「右腕モーターボックス」の作成です。
また時間ができそうなので「ヘッド部のニュートラルのずれを直す実験」を再開します。

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