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2007年3月14日 (水)

週刊myRobotを作ろう(49)

■更新情報 『極小コネクターのメンテナンス』 (2007/3/17)
■更新情報 『応用編(便利なコンコネ)』追記 (2007/3/19)

■54号『左車輪ホイール』
今週号の付録パーツは「左車輪ホイール」です。
次週号でタイヤとビスが付いてきて組み立てると、はじめて左側車輪が完成します。Id01_54_5
 
どんなネジを使用するのかイタリアデアゴのパーツリストにあるNO.55のPDFマニュアルを調べてみると、ネジは3×10mmでした。
ベース部の左右接合の折使用した7本のネジと同型です。適当に調達して取り付けてみることにしました。3本のネジはかなり奥の方で締まります。それもそのはずホイールの幅は約60mmありました。

早速、ベース部のシャフトに装着してみました。シャフトは六角形をしていて、ホイール側の穴も六角形です。
多少きつめですが、奥の止まるところまで押し込みます。すると白いシャフトカバーが全部、ホイールで包み込まれてしまいました。
ホイールと白いシャフトカバーがピッタリ合わさり、一体構造を形成しました。Id01_54_1s
次週タイヤが来て、しかも定期購読分も来る予定ですので2組が揃います。これで晴れて一対(左右)の車輪で走行テストが可能となります。
それまではあえて回転させずにおきましょう。楽しみは次週へ持ち越しです。
そこで、今週は「走行させるために必要なアイテム」を揃える事にしました。

Line01s_38

■走行に必要なアイテム
ベース部だけ走らせても良いのですが、出来れば本体(上半身)を載せて走らせたいですね。
何故?それはCMOSカメラからの走行中のライブ映像がモニターで確認出来るのですから・・・これはやるしかありません。
一方、本体部分からベース部に給電されるのは「ベースボード」が来るまで(2007/4/24頃)はおあずけです。
したがって現在の所はリモコンボックスを作って外部から給電させる、いわゆるワイヤード(有線)コントロール方式が楽そうです。
「どうせならラジコンでやったら?」というご意見もありそうですが、あと1ヶ月少々で、B.T接続で走らす事が可能と思われますので、その提案は却下します。
今回は、ID-01を作製されている方達の情報を集めてみました。

◇本体とベース部を繋ぐには
この繋ぐ方法の原理に関しましては、以前『週刊myRobotを作ろう(27)』(2006/9/28)でご紹介してあります。Id01_31_10_1
ご覧になりた方は、このブログの一番上の左側にカテゴリー欄があります。そこの「週刊マイロボット」をクリックしていただくと、最新版~第1週目までが連続してご覧になれます。縦のスクロールバー上から3/5くらいのところでしょうか・・・。
私はクランク状の金属片と結束バンドでとめていたのですが、以前に「尾輪ステアリングのベアリング化」でご紹介した「スクラッチ屋」さんから、スマートな自作パーツをご紹介いただきました。

◇ボディ・ベース・ジョイントId01_54_3_1 
ご覧のように、アクリル樹脂板(2mm厚)を加工したクランプです。
細かな大きさについては伺っていませんが、参考のためにメジャーを添えた画像を掲載しておきます。Id01_54_2
 
取り付けは16号についてきた「長方形ステー」をとりはずして、ベース部の十字部分を挟むような形で取り付け(赤丸印)ネジ止めします。ネジは「長方形ステー」に使用していたものを使います。
ご覧のようにビクともしないくらいしっかりホールドされています。さすが達人の技ですね。
素材はアクリル板のほか、手に入りやすいアルミ板などでも代用できそうです。Id01_54_4
(画像クリックで拡大します) 

◇リモコンボックス
1ヶ月の命では勿体ないので、モーターチェック用にも使用できるものはないかとあれこれ探していましたら、モーターの1.5Vチェックを推奨されているKENさんのブログにちょうど良いツールが紹介されていました。
タミヤの4チャンネルリモコンボックスです。Id01_54_9_1
名前の通り4系統のモーターを操作する事ができます。リモコンコードの長さは120cmあります。
例)ベース部走行モーター左側、同右側、腕モーター右側、同左側など
ちなみに定価は1,000円で、お近くのホビーショップなどで手に入るようです。Id01_54_12
組立キットになっていてメカニカルなスイッチがなかなかのモノ

◇コネクター
リモコンボックスと併せて使用したいのが、コネクターです。
ID-01のモーターケーブルの端には必ずコネクターが付いています。ピッタリ合うコネクターがあればそれをリモコンケーブルの先に付けておけば、結線の着脱も容易になります。
●リペアに役立つコネクター
同時にピッタリのコネクターがあるという事は、ボード接続などで壊したり、コードが断線・抜けてしまったりしたコネクターも交換・修理が可能という事になります。
むしろ交換・修理の方が、ニーズ的には重要かもしれません。
過去に「掲示板」でピッタリのコネクターが無いという記事が出ていましたが、そのピッタリのコネクターが見つかったと言うことになります。
先程と同じくKENさんのブログの、リモコンボックスの下にその記事が載っています。
●コネクターの大きさは2種類
コネクターの大きさは2通りあります。
3号、9号のモーター用コネクターは1.5mm、それ以降のモーター用コネクターは2.0mmだそうです。
そしてヘッドコントローラーボードに繋がっている、電源用コネクターや、オプティカルエンコーダー用の3Pコネクターも同様に手に入ります。Id01_54_8_1
左が2.0mmピッチ(2Pと3P)、 右が1.5mmピッチ(3Pと2P)
上段がメス(モーター・エンコーダー側)、下段がオス(ボード側)
金属片はコンタクトピン(圧着端子) 上が2.0mm用 下が1.5mm用
下の1.5mm用は金属板から切り離して使用します(10個セット)


共立電子の店、エレショップ」で手に入るとの事です。各コネクターのスペックも見る事が出来ます。
コネクターを購入の際、少量(100個以内)なら送料120円くらいだそうです。

1.5mm(オス)
ZHベース付ポスト トップ型02P/B2B-ZR 2P用 \15
ZHベース付ポスト トップ型03P/B3B-ZR 3P用 \15
1.5mm(メス)
ZHハウジング02P/ZHR-2 2P用 \10
ZHハウジング03P/ZHR-3 3P用 \10
ZHコンタクトピン 10本入/SZH-002T-P0.5 \50

2.0mm(オス)
PHベース付ポスト トップ型02P/B2B-PH-K-S (-) 2P用 \15
PHベース付ポスト トップ型03P/B3B-PH-K-S (-) 3P用 \21
2.0mm(メス)
PHハウジング02P/PHR-2 (-) 2P用 \10
PHハウジング03P/PHR-3 (-) 3P用 \10
PHコンタクトピン 10本入/BPH-002T-P0.5S (-) \52

ヘッドコントローラーボードのような細かいところや、バッテリーボックスのコネクターなど引っ掛けて壊しやすいところなどは、これで対策万全というところですね。
今回のリモコンボックスとコネクターの記事掲載に当たっては、KENさんの事前承認をとってあります。

●工具類
細かな作業なので、圧着ペンチ、ワイヤーストリッパー、ピンセットなどが有ると便利です。ペンチでも可能ですが、細かいので苦労します。Id01_54_7
圧着ペンチは色々な種類がありますが「極小コネクター用」が良さそうです。

■極小コネクターのメンテナンス
ID-01では、先程ご紹介した極小のコネクター類が使用されています。
ケーブル断線や、コネクターが壊れたり、リード線が断線してしまった方がもしいらっしゃいましたら、これからは、ご自分で直してしまったら如何かと思いこの記事を追記しました。
モーターなどについているメスコネクターが@10円、コンタクトピン2個で@5円×2=10円、合計20円で修理出来てしまう換算です。

ご存知のように、ID-01のコネクターは、樹脂製のコネクターハウンジングと、極小の圧着端子が使われています。
この樹脂製のコネクターに極小圧着端子が付いたリード線を差し込めば、コネクターは完成します。

ただし、この極小の圧着端子が、かなりの曲者なのです。
ここの部分を、切断或いは破損などして、ハンダ付け等で直そうとしてうまくいかなかった方はいらっしゃいませんか?
ハーイ私です! 実は以前、移動する際にバッテリーボックスを落としてしまい、コネクター部分でリード線が断線してしまいました。
ハンダ付けで仮修理はしたのですが、細かい作業で苦労した割には綺麗にはついてくれませんでした。
その後、マザーボード搭載とともに、新しいバッテリーケーブルに変わりましので、事なきを得ました。

極小型の圧着コネクターを扱いなれている方は、これから先は読み飛ばしてください。
私は車の配線をいじったことがありますが、それはもっと大きなコネクターでした。その時は、なんの苦労もなく圧着端子を扱えましたが、ID-01の極小コネクターには泣かされました。

◇極小圧着端子
左が2.0mmピッチ、右が1.5mmピッチのコンタクトピンと呼ばれている圧着端子です。Id01_54_10s
スケールをご覧になるとお分かりのように、2.0mmピッチの方が長さ5.5mm、1.5mmピッチが4mm位の長さです。小さいですね。
構造的には3つの部分に分かれていますが、それぞれの名称は分かりません。
左から、①コードの皮膜をくわえるところ、②電線部分をくわえることろ、③コネクター部分です。
リード線を圧着する部分は①と②の部分です。
従って、ワイヤーストリッパーなのでリード線の先を剥きますが、その長さは、2.0mmピッチで2mm位、1.5mmピッチで1.5mmくらいに切りそろえる必要があります。
「ピッチと同じ長さに揃えれば良い」覚えておけばよいのかもしれませんね。
次は圧着ペンチを使って、実際にリード線と圧着してみましょう。

◇圧着ペンチ
圧着ペンチは特殊な工具です。圧着のコネクターは色々な形状があり、それぞれのコネクターに合わせた圧着ペンチが作られています。
ID-01に使われているコンタクトピンには、極小コネクター用の圧着ペンチが便利です。Id01_54_11_1
ペンチの歯型の凸凹は、上下で形状が異なります。
(画面クリックで拡大します)
ご覧のように、上の歯は良く見るとMのような形状をしています。具体的にはSizeという文字の左側のマークのような形状をしています。(1.9mmあたりの歯をご覧になれば確認できると思います)
一方、下の歯の形状は台形をしています。台形の台の部分の真ん中が少し凹んでいます。
尚、この画像は見易くするため、上下が平行になるように画像を合成しました。

圧着ペンチの原理は単純です。
①断面がU字型をした圧着ピンを下の歯(台形)の上に乗せます。このとき、U字の内側にリード線があることになります。
②圧着を始めるとU字の上の部分が、上の歯(M)の部分にあたり形状にそって左右内側に曲がり込んでいきます。
③そのまま上下が潰され、「リード線がピンで包まれるように圧着される」ということになります。
圧着ペンチは上の歯のM字型形状が重要なポイントとなりますので、もし購入を検討されるときは、M字型パターンがどのようになっているかなどとチェックが出来るのでは・・・と思っています。


◇作業開始
①リード線を剥く

リード線の先をワイヤーストリッパーなので剥きます。最初から2mmを目指しても良いのですが、難しければ多少長めに剥いて、後はハサミで切りそろえても良いと思います。但し、リード線の長さは同じになるように切りそろえる事が重要です。

②ピンとリード線を重ねる
画像のようにリード線の皮膜部分を「コードの皮膜をくわえるところ」にあわせます。右には電線が2.0mm出ていますので、丁度「電線をくわえるところ」にうまくのります。Id01_54_14
この後圧着ペンチを使用して作業をおこなうのですが、ピンとリード線がすぐ離れてしまいやりにくいので、私はこの状態のまま、ペンチの先或いはマイナスドライバーの先などで、「皮膜をくわえるところ」を軽くつぶして、リード線とピンが離れないようにしておきます。

③圧着作業
圧着ペンチを使用して、「皮膜をくわえるところ」と「電線をくわえるところ」の2箇所を順に圧着していきます。Id01_54_15
その際気をつけることは、圧着の原理のところで解説したとおり、下の歯(台形)に”U字”の底を、上の歯(M字形)に”U字”の上側を向けて圧着します。
慣れてないので綺麗とはとてもいえませんが2ヶ所を圧着しました。Id01_54_16
 
④コネクターにセット
プラス、マイナス両極にピンを圧着し終わりましたら、コネクターにセットします。Id01_54_17
片方づつ奥まで差込みます。画像のように、ピン先の穴からピンのストッパーが顔を出し固定されます。
外すときは、精密ドライバーでこのストッパーを押しながらリード線をそっと引っ張れば無事リリースできます。

しかし細かい作業です。1.5mmとか2.0mmとかの世界は、自分の指がばかに大きく見えてきます。私にとってルーペは必須でした。
途中で「こんな細かな作業はもう嫌だっ!」と何度も思いましたが、これもID-01のリペアの為と思うとチカラが湧いて、なんとか続ける事が出来ました。
この作業を通して、集中力が少し身に付いたような気がします。

◇応用編(便利なコンコネ)
オスコネクターの基盤にハンダ付けするピンの形状を見ていたら、こんな方法を思いつきました。Id01_54_18
テスト電源のリード線の先にメスコネクターを取り付けます。そしてオスコネクターをそのまま接続します。
するとID-01の腕部やベース部のモーターコネクターに下画像のように簡単に取り付けが出来て、抜き差しが自由になりました。

今までの「ワニグチとマチバリ方式」よりは、かなり使いやすくなりました。よろしければお試しください。

尚、オスコネクターにリード線を直接繋げてみましたが、コネクター内部でショート(短絡)が起こり易いので、メス・オスの組み合わせが安全です。
オスとメスのコンビコネクター略して「コンコネ」と呼ぶことにしました。
使用に当たっては、自己責任でお願いいたします。Id01_54_19
(2007/3/17

◇下準備完了
極小圧着ピン取り付けには慣れが必要のようですが、2.0mmについては1.2.3くらいでできるようになりました。
少しでも大きい(易しい)方から始めて要領を掴み、次のステップに移るのが一番のようです。1.5mmについては、これから練習してみたいと思います。
・・と言うわけで、4CHコントローラーのケーブルには先程の「コンコネ」4個分を取り付けました。
走行用に左右2系統、あとの2系統は、左右の腕用、あるいは腰リフト用にと、自由に抜き差し可能です。
尚、リモコンボックス内は狭い事から、電圧切替と電池を置くのは避け、モーターチェッカーから電源を供給する事にして、メスのコネクターを取り付けました。
Id01_54_20
 
今は、圧着型コネクターの取り付けが面白くてしょうがありません。(なんとかの一つ覚えですね)
これで、ボディ部を取り付けて走行させるための準備は整いました。

◇1.5mmコンコネ応用例
ついに1.5mmピッチの圧着もうまくいきました。要は「慣れ」の一言につきますが、同時に「拡大鏡」も必需品でした。Id01_54_21

左側がメスで、右側は先程のコンコネにしました。
前からこのコンコネを適用したいところがありました。それは、ヘッド部内の後ろ側のマイクケーブルです。
ヘッド部を開くときにリード線が短く、後部ケースをブラブラさせるには怖いし、コネクターを抜くのもリスクがありそうでしたので・・・。
早速適用したところ、簡単に取り外せるようになりました。Id01_54_22_1
えっ、もうそこは開かなくて良いのでは・・・・。確かにカメラを内蔵しましたので、何もなければもう開ける必要はありません。
ところが、私の場合、首内にいろいろなケーブルを通してありますので、これからもメンテナンスが必要そうです。
そして目にあるマイクの移動も考えていますので、そこは抜かりなく・・・・。
サウンド追跡のテストを行いましたが、後部マイクは問題なく機能しました。Id01_54_23_1
これからはLEDの延長や、分岐ケーブルも簡単に作れそうですね。
エッ何をするかとお聞きになりたい? 
それはこれから先のお楽しみ・・・・です
(2007/3/19)

Line01s_39

 
■トピックス
イタリアデアゴ社のパーツリストが更新され79~81号まで掲載されました。

NO.79---------------
マニピュレーターの組み立てをおこないます79a
なるほどこのような構造になっているんですね
 
NO.80---------------
・右肘の関節パーツ
・ブレッドボードによる、VCLEのアナログポートを利用したプログラムミングの解説記事80a 
 
NO.81---------------
・コンデンサーキット
・JAVAプログラムの解説記事81a

Line01s_40
 
■ロボザック情報
今週ロボザック9号は、『左肩の関節を組み立てる』となっており、肩の部分に使うサーボが1つ付いてきました。
マニュアル通りですとサーボの周りの組み立てるだけなのですが、保管も含めて手持ちの部品全部を使って、上半身のロボザック(片腕ですが・・・)を作ってみました。Id01_54_6_1
肩と腕にサーボが3つ、やっとロボットらしくなってきましたね。

Line01s_42

 
■あとがき
先週までのスペシャルパーツも一段落して、今週からは久々のハードウェア偏になりました。早速パーツ保管も始まりました。
このところ、VCLEばっかりいじってていたので、少し気分転換をしたほうが良いかもしれません。
桜前線も近くまで来ていながらこの寒さに少し足踏みしているようです。
花よりだんご、だんごでも食べてゆっくりして・・・などといいつつ、来週までにID-01を動かせる準備をしなくてはいけません、そしてその記事も・・・

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コメント

こんばんは、画像転送の概要だいたい理解しました。このロボの場合、この状態で我慢と云うことですねw、『怪しいファイル "XviD-1.1.2-01112006.exe" 』はダウンロードしませんでした、念のためご報告します。色々有り難う御座いました。

投稿: hisami | 2007年3月19日 (月) 19:08

hisamiさん こんにちは

このところ圧着コネクターに掛かりきりでコメント遅れてしまいました。

早速ですが、お話に出てくるaIDroid Control Center 1.3ですが、ダウンロードするファイルの中にひとつだけアンチウィルスに引っかかるファイル(スパイウェア?)がありましたので、それを除いて他をダウンロードしました。該当ファイル名は"XviD-1.1.2-01112006.exe"です。
私のPCだけの問題かもしれません。確実なことは分かりませんので、ダウンロードはご自身の責任でお願いします。
そのような事情で、当ブログではこのソフトを紹介するには到っておりません。機能的には非常に面白いソフトなのですが・・・・・

お尋ねの件ですが、このソフトではスティール画像を取り込むのに、「80×60」「20×90」「160×120」の3種類の解像度が用意されています。
解像度は数字が大きくなる程、解像度が上がります。30万画素と600万画素の違いと同様に考えていただいて結構です。
エッジが目立つのは解像度が低く、物を描画するドットが目立つせいです。
一方フレームレートとは、おもに動画の描画能力を表現するのに使用されます。1秒間に何回書き変える事ができるか・・・のレートです。
1秒間に4回と24回では、後者が滑らかに動いているのに対し、前者はカクカク動いて見えます。、
こんなご説明で、宜しいでしょうか?

投稿: ふみのへや | 2007年3月19日 (月) 17:46

こんにちは、ふみさん hisami です。

しろがねさんのブログで紹介している、aIDroid Control Center 1.3 を使ってみたのですが、フレームレートのせいなのか、ビットレートのせいなのか、それとも他の要因なのか解りませが、エッジ部分が気になります。
Myブログ にUPしましたので、出来ましたら、コメント御願いできませんでしょうか?よろしく御願いします。

投稿: hisami | 2007年3月19日 (月) 12:48

無事CMOSカメラの取り付けも終了しました。
もう感動の一言です、ついにココまできましたか・・・。

ワードセットも格段に増えて、遊ぼう、でのビジョン追跡はとても面白いです。

しかし写真で取った画像は綺麗なのにPCcontorolでの画像は少し荒いですね、通信速度の事情でしょうか・・・。

どちらにしろしばらくはこれで楽しめそうです。VCLEも早めに使いこなせるようになるように、こちらのブログを参考にさせていただきますm(_ _)m

投稿: dais | 2007年3月18日 (日) 23:38

daisさん こんばんは

OSのインストール無事に終わったようで良かったですね。

音声認識レベルは「0」が一番ですね。私はインスールした日に出来うるテストは全部行ってしまいました。

ついでに「OSのV1.3」もイタリアサイトからDLしてテストしてみました。ユーザープログラムが10本も記憶できるようになります。ただ、音声認識のワードセットの日本語対応が十分でないようで、現在は元のOSに戻しています。

それよりも、早くCMOSカメラを付けて感動してください。凄いですよ!
CMOSカメラには「レンズカバー」が付いていますので、必ずそれを外してから組み立ててくださいね。

お陰さまで、体の方は体力が戻ってきました。お気遣いありがとうございました。

投稿: ふみのへや | 2007年3月18日 (日) 21:31

ふみさん、こんにちは。
デアゴからの返答が待てずもうシリアルケーブルを購入し、やっと今日インストールし終わりました。

再起動して感動です!!かっこいい、と呼びかけてさらに感動しました(笑)

音声認識レベルも変更することができますね、もうご存知でしたでしょうか??

ディスプレイ下の左ボタンでDIagnosticsにして真ん中ボタンでvoice VO1-11JP→右ボタンでレベルの変更が出来ますよ!!認識OFFから0~4レベルまであります。0が一番認識してくれるようで、
悪戦苦闘した
「下へ」
に簡単に反応してくれたときは本当に感動しました・・・。

それではCMOSカメラなぞつけてみます、プログラミングとかも非常に参考になるのでこれからも更新頑張ってください。

あとお体にはお気をつけて。

投稿: dais | 2007年3月18日 (日) 20:03

ロボちゃんかわいいさん こんばんは
情報をお寄せ頂きましてありがとうございます。

しろがねさんのブログ見てみました。確かにおもしろそうなソフトですね。

そういえば、以前にこのソフトをおにゃにゃさんから教えて頂いたのですが、その頃はブレインボードもカメラも付いていなかったので、何もしないままそのままになっていました。
面白そうなので、改めてダウンロードしてテストしてみたいと思います。

ありがとうございました。今後とも宜しくおねがいます。

投稿: ふみのへや | 2007年3月17日 (土) 22:33

しろがねさんのブログで紹介されていますが、ID-01のコントロールソフトがほかにもありました。
おにゃにゃさんの紹介だそうです。
ダウンロードしてみましたがすごいですよ。

投稿: ロボちゃんかわいい | 2007年3月17日 (土) 19:37

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