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2007年4月18日 (水)

週刊myRobotを作ろう(54)

■更新情報 「ベース部コントロールのおさらい」 (2007/4/19)
■更新情報「72号対策はお早めに」 (2007/4/21)

■59号『電子ボードを収納するバックパックケース』
今週は電子ボードなどを収納する「バックパック内側ケース」です。Id01_59_6
バックパック内側ケース、3×8mmネジ、2.6×8mmフランジネジ、2.3×6mmネジ

後ろからぶらさがっているボードと配線ですが、今週のバックパックケースの登場により、少なくとも3枚のボードが本来あるポジションに収納されます。
一番古い「音声ボード(38号)」などは、2007/11/14から実に20週振りに静電防止袋の外へ出してもらえるわけですね。
来週のベースボード登場とともに「60号のベースボードが来たら走行させる」の下準備は、どんどん整いつつある事になります。

来週のベースボード組み込みのため再分解しなければならないのですが、「どんな風に3つのボードが付くのか理解したい!」という気持が強く、バックパックケースの中に3枚のボードを組み込んでみました。
尚、59号マニュアルには、今週パーツも「取り付け確認」と「大切に保管」と記載しれています。

◇バックバックボードの取り付け
今回の作業はネジの種類を選ぶ事がポイントになります。取り付け作業自体は簡単です。
バックボディケースは、59号付属の3×8mmネジで4ヶ所の取り付け(水色丸印)を行います。Id01_59_9_1
各ボード装着のためボードトレイの円柱が並んでいる

◇3枚のボード取り付け
上から、B.Tボード、その下に音声ボードを、バックボディケースから飛び出しているボードトレイの溝に差込み、59号付属の2.6×8mmのフランジネジを、各ボード2本づつ使用しながら取り付けていきます。
音声ボードのすぐ下に、PC/ブレイン接続ボードを、50号付属の2.6×8mmのネジ2本で止めます。
保管したネジ類の管理データーとして、ネジの種類と号数が必要ですね。Id01_59_7_2
画面クリックで拡大(各ボードの収納状態がわかやすくなります)
 
◇電界強度
今週の完成画像ですが、後ろからぶらさがっていたボード類がトレーに整然と収納され、スッキリした感じになりました。
さらに、BlueToothボードは「シールドされた静電気防止袋」から出された事により、電界強度があきらかに強くなりました。設置環境にもよりますが、3~5m位の範囲は電波が届くようです。
その際、PC側のB.Tプラグはなるべく高く、周りが見渡せるところに置いた方が電波到達距離が長くなります。
音声ボードも20週振りに日のあたるところに出てきました。
今週のパーツに対する作業は以上で完了しました。Id01_59_8
これでベースボードを搭載すれば自力走行が可能なはずです

■トピックス
イタリアデアゴ社のパーツリストにNo.83-85が追加されました。
前回と、今回追加されたパーツ類で、ブレッドボード上に「赤外線による側面衝突防止用のセンサー回路」の実験をおこないます。

NO.83---------------
赤外線の発光部と受光部を、左右側面に向け、障害物の有り無しを検知する回路をブレッドボード上に組みます。Id01_59_3_1
 
NO.84---------------
頭から出ているケーブルの束用の保護チュープです。Id01_59_4
表紙よりかっこいいチューブのようですが、「ケーブルは無い方が良い」と言われる方と、好みが分かれるところでしょう。Id01_59_5
 
NO.85---------------
腕の先に付ける赤外線リモコンユニットのケースです。
今までの実験で使用したパーツと電子基板を組み込み、外部の機器を赤外線でリモートコントロールさせるようです。Id01_59_1
Line01s_53  
■72号対策はお早めに
「今から72号の話?」とお思いの方、そう、今のうちに対策をしておいた方が、後々、72号での作業が楽になるのです。
日本に先行する事約5ヶ月のイタリアデアゴ社のパーツリストにあるPDFマニュアルを読むと、ID-01がこれからどのように組み立てられていくか、先読みする事が出来ます。
「マニュアル通りに進めれば別に問題ないでしょ?」。
まあ、そう言われればそうなのかもしれませんが、それにしては、いくつかの補足が後々に発表されていたりして、はたしてそうなのでしょうか・・・・

◇66号の作業
マニュアル通りに組み立てていくと、66号で「ボディ部とベース部の組み立て」が行われます。私は、ベースボードの来る、次週60号で組み立てを行ってしまいますが・・・Id01_59_12_1
コードの束と、ボード類を背中の穴に通し、前、後のボディケースで、ベース部を挟み込む 

◇72号で分解後、再組み立て?

ところが、せっかく組み立てたばかりなのに、マニュアルによりますと、72号で早くもボディー部とベース部を分解する事になってしまいます。
そして、左右腕の出力軸にコードを通したら、すく再組み立てをおこなわなければいけません。
私は先行して「ボディ部とベース部の組み立て」を行いましたが、「ボディ部の前と後でベース部を挟み込む作業」が厄介な上に、背中の穴に通す「「コードの束」とボード類の処理」も半端な量ではありません。出来る事なら、何回も行いたくない作業です。Id01_59_10_1

①ボディ部とベース部の分解
②腕に通すケーブル(赤丸印)
③コードを腕の出力軸から引き出す
④左、右コードの反対側をアームボードに・・・

 
◇達人の知恵
先日、ながさきのこばやしさんからコメントをいただきましたので、ご紹介します。

「腕用サーボの出力軸の中にケーブルを通す必要があることを知りました。(イタリアのサイト、72号)
何回もカバーを外したくないのでベースボード取り付け時に軸の中に紐を通しておこうと考えています。」


さすが達人! ローコストで解り易い技ですね!
そこで、コネクター付きのコードを通すシミュレーションを、実際に行ってみました。
腕に通すケーブルをPDFマニュアルで調べてみたところ、ケーブルは5芯線で、片方は5ピンコネクターが、反対側には2ピンと3ピンのコネクターが付いています。
マニュアルでは、「2ピンと3ピンのコネクター」側のケーブルを、内側から外側に引き出すように記載されています。
実際の状況を作るためにバックボディケースをとりつけ、コネクター付きのケーブルを引き込んでみました。
何回かトライするうちに、色々とノウハウが分かってきました。
私は、長さ25Cmくらいのコードを、両腕の出力軸に通し、背中側に出しておくことにしました。
この作業を実際に行うのは6月末ころになります。作業詳細に
ついては、その頃、改めてリポートしたいと思います。
(と言いつつも、左腕のケーブルが69号についてきますので、実際には先行して作業を行おうと考えています・・・)
ながさきのこばやしさん、素晴らしいアイデアを有難う御座いました。
(2007/4/21)
 

Line01s_55
■ベース部コントロールのおさらい

あと一週間以内にベースボードを装着することが出来ます。今のうちにベース部の「走行周り」、「腰高上下」のコントロールについて、おさらいをしておくことにしました。
内容については、”PC Control”ユーザガイドから抜粋してみました。

モバイルでの操作は、PCの「カーソル(矢印)キー」を「十字キー」に、「スペースキー」を「十字キー中央」に読み替える事と、テンキーの配列がモバイルフォンでは上下逆になりますので、「8」は「2」を、「2」は「8」によみかえて操作する必要があります。

   
ID-01が停止状態

カーソルキーと
スペースキー

押す(短く)

長押し

上(↑)

前進

速く前進

下(↓)

後退

速く後退

右(→)

その場で右に90度回転

その場で右に回転

左(←)

その場で左に90度回転

その場で左に回転

スペースキー

停止

停止

   
ID-01が動いているとき

カーソルキーと
スペースキー

押す(短く)

長押し

上(↑)

前進

速く前進

下(↓)

後退

速く後退

右(→)

右にカーブ

右に急カーブ

左(←)

左にカーブ

左に急カーブ

スペースキー

停止

停止

   
腰高上下操作
キーボードの「Num Lock」キーでテンキーの機能をONにしてから行います。

テンキー

押す(短く)

長押し

8 (モバイル=2)

立ち上がる

=

2 (モバイル=8)

座る

=

  
◇腰高上下のコントロール

腰高(上下)コントロールだけは中間地点で止める事が出来ません。ポジションは「立ち上がる」か「座る」の2つしかありません。
他の「首部(上下・左右)」「腕部」などは中間地点で止める事が可能です。そして、プログラミングに於いても、「中間位置に止めるパラメーター」が有るのに対し、腰高上下に関しては全く有りませんでした。
確かに、通常走行では重心位置を低くする必要があり、「座る」ポジションにしておいた方が良さそうです。

このギアボックスはかなり複雑な構造をしていますが、マニュアルを見ると「感情表現のため・・」としか記載されていません。はたしてそれだけのために・・・?
「立ち上がる」と、アクティブソナーが下向きになるため、階段(落差)の発見が可能?
腰高上下の使い方がイマイチ理解できないのは、わたしだけでしょうか・・・
(2007/4/19)

Line01s_54
■あとがき

皆様お気付きのように近頃ID-01の電力消費はかなり激しくなってきています。ロジック側の電池が特に減りが激しく、ちょうどCMOSカメラや、ブレインボード搭載あたりから始まったように思います。
それはID-01が高機能になっていく、代償なのかもしれません。

私はコスト削減のために、早い時期から充電式の「eneloop」を使用していますが、アルカリ電池が初期電圧1.5Vなのに対し、「eneloop」は1.3Vしかありません。
そのため、グリーンゾーンで使用できるのはほんの僅かで、すぐにイエローゾーンになってしまいます。テストに夢中になっていて気がつくとレッドゾーンになってしまい、あえなくダウンという事も何回かありました。
モーター側の電池とやりくりをしたり、電源アダプターを利用したりして、テスト時間を長くするように努めてきましたが、来週来るベースボード搭載により、これらの厳しい環境がさらに大きく変わろうとしています。

即ち、移動というツールが可能になった事により、コードを引きずる電源アダプターは使用が難しくなります。
更にベース部の強力モーターが電力消費の仲間に入ってしまう事により、こんどはモーター側のバッテリー電圧もどんどん消耗してしまう事になります。
そして次から次へと、アクティブソナー、気温センサー、アームボード搭載により左右腕モーターボックスが稼動するなど、これらのパーツが搭載されるたびに消費電力はさらに増加の一途をたどり続けます。
この悩みは、今、世界中でおきている、エネルギー問題と同じように深刻ですね。
これからは、新しいID-01のエネルギー問題について、皆さんと一緒に考えていく時期が来たのかもしれません。

そのようなわけでネットを検索していたら、「充電可能なアルカリ電池(1.5V)」を発見しました。
充電回数は25回以上、1.5Vで1500mAhと書いてありました。
ニッケル水素系電池のように1.3Vからのスタートではないので、イエローゾーンに入る迄には余裕がありそうです。
専用充電器は必要なものの、単3電池4本で600円と言うことですので、先程の充電回数が使用可能というのならコスト的には優れていると思うのですが・・・
どなたか使用されている方がおられましたら、是非、使用感等についてコメントを頂きたいのですが・・・
今後、検討する対象にこれを含めるかどうかの判断にしたいと思います。

次週60号は、いよいよベースボードの登場です。
ベース部の3つのモーター(左・右車輪、リフト用)と各エンコーダーが繋がり、PWM(パルス幅変調)でのスピードコントロールが可能なボードです。
PCやモバイルでの走行コントロールや、プログラムでの走行テストなどが出来そうです。楽しみですね。

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コメント

ながさきのこばやしさん こんにちは
早速、スペックのご紹介をありがとうございました。

NO.1 電源 → No.2 安定化電源回路 → No.3 充電回路 → ENELOOP という形になるのですね。
基盤の商品番号も併記いただきましたので、秋月電子のPDFも参照しながら、非常に分かりやすく理解することできました。
電源と充電回路のクーリングファンも必要な事も了解しました。
PCのAT電源ケースには、クーリングファンもついていますので、不要になったケースに組み込めそうな気がしてきました。

自動給電システムは、ID-01が充電器にたどり着くところから始まります。プログラミングや今後追加されていくセンサー類を駆使して、組み上げたいと思っています。
今日、充電装置の具体的な回路とヒントが分かり、一歩前進する事が出来ました。今後とも、宜しくご指導ください。
ありがとうございました。

投稿: ふみのへや | 2007年4月20日 (金) 15:17

こんにちは。

エネループの充電器についてお知らせします。
清書した図面がないので要点のみ下記します。

NO.1 電源
自動車用バッテリ充電器
GS製:GZC-550BD
出力:DC12V、4A(Max5A)
(5年程?前の製品)

No.2 安定化電源回路
秋月電子製ボードキット
コード:K-00096
出力:12Vに設定、Max5A

{注}No.1の出力電圧が負荷電流1A程度では15V程度になるのでNo.3との間に追加したものです。
No.1の電圧が12V程度で安定していれば不要です。

No.3 充電回路
秋月電子製ボードキット
コード:K-00061

エネループ5セル用に変更した箇所は次のとおりです。
  a.端子PGM0:接続せず
  b.端子PGM1:[V+]端子に接続
  c.端子PGM2:[BATT-]端子に接続
  d.端子PGM3:[REF]端子に接続
  e.抵抗Rsの値を0.25オームにする。
   (0.3オームにパラに2オームを付ける。)
これで、充電電流0.5C、タイマー終了時間132分です。

No.4 ファン
パソコンのこわれた電源回路から外した12VのファンをNo.2の出力につなぎNo.2とNo.3のボードを冷却しています。

No.5 モニタ
電圧計と電流計

投稿: ながさきのこばやし | 2007年4月20日 (金) 10:18

ながさきのこばやしさん こんばんは ご無沙汰しております。
相変わらずアイデアに富んだコメント、ありがとうございます。

●電池使い方ほか
モーター用電源を2系統に分け、モーター給電と、レキュレーターを使用してロジック側にも給電しているようですが、面白い使用方法ですね。
出来れば、エネループ(5セル用)の充電器を具体的に教えてください。
何れロボットの自動給電システムを考えていますので、是非参考にさせてください。

●腕ギアボックスの穴にヒモを通す
凄い、確かにボディ部とベース部の分解・組み立ては、たびたび行いたくない作業ですね。
私のブログでも、是非、皆様に紹介させていただきたいと思います。

●Robozak他2足歩行ロボット2台と、プログラム習得
驚きです!こばやしさんは凄いバイタリティーをお持ちですね。
確かに、2足歩行はバランスが重要で、重心移動の制御が、かなりのポイントになってきますね。
さらにプログラム習得(C言語、BASIC)ですか・・・
何も申し上げません、脱帽です。

今後とも、色々ご教授ください。お願いします。
コメントありがとうございました。

投稿: ふみのへや | 2007年4月19日 (木) 22:12

 久しぶりに「ふみのへや」を拝見いたしました。
 拝見するたびに感心しています。

お役に立つかどうか分かりませんが、私の電池の使い方を投稿させて頂きます。

制御用とモータ用の2系統がありますが、私はモータ用の5個のみを電池ボックスに入れています。

制御用はモータ用電源を三端子レギュレータで4.4Vに落として供給しています。

以前はアルカリ電池を使用していましたが、今は電流容量の大きなエネループを使っています。

この状態で電圧5V(1セル1V)までは使っています。
レギュレータが低ドロップ型でないため、モータ用電池電圧が5Vまで低下すると4.4Vは保てませんが、マザーボードのレギューレータが3Vに制御するため問題なく動作します。

このようにしたのは充(放)電のため電池をボックスから取り出すのが面倒なためです。

なお、エネループの充電器は5セル用を自作しました。(秋月電子通商のボードを使用)

ついでに、放電器と6Vの外部電源も作りました。

主電源は手持ちの自動車のバッテリ用充電器です。

別の件です。

腕用サーボの出力軸の中にケーブルを通す必要があることを知りました。
(イタリアのサイト、72号)

何回もカバーを外したくないのでベースボード取り付け時に軸の中に紐を通しておこうと考えています。

現在、RoboZakとMiniS-Robot(8軸2万円程度)とPICのプログラム習得(C言語、BASIC)と手を広げすぎてしまいました。

MiniS-Robotは安価ですが、2足歩行ロボットの基礎をマスタするのには適しています。ものすごく考える必要がありますが。

長くなり申し訳ありません。

投稿: ながさきのこばやし | 2007年4月19日 (木) 16:50

通りすがりさん こんばんは。やはり見つかってしまいましたか・・・

イタリアPDFマニュアル(No.72)とは、ボードが逆の方向を向いていますが、白い多芯ケーブルの引き回しの関係でこのような取り付けにしてしまいました。
次号、ベースボード取り付けの時に、配線の変更を行い正規の形にしようと思いましたが、たった今配線を変更し、修正画像をUPしておきました。
通りすがりさんとは初めてになると思いますが、今後とも宜しくお願いします。

投稿: ふみのへや | 2007年4月18日 (水) 23:37

こんばんは。通りすがりのものですが、、、
音声ボードの取り付け方がイタリア本家のPDFマニュアルの内容と異なっているようですが意図的なものですか?

投稿: 通りすがり | 2007年4月18日 (水) 23:04

hisamiさん こんにちは

早速、REVEXに電話をされたようで、大変アクティブでいらっしゃいますね。

同件で3つのコメントを頂きましたが、内容を整理させて頂き、こちら側で編集させていただきました。ご了承ください。

hisamiさんのご紹介されたサイトを見た限りでは”e.電池”は載っていないようです。
当方で検索しましたところ、以下URLで商品を販売しているようです。
http://www.merci.ne.jp/kaden/index.html
(該当商品は上から3/5位のところにありました)
e.電池&チャージャーパック REP8 3,600円
単3形充電式アルカリ電池4本パック RE3-4P 600円

ただし、この商品については昨日、この販売店については私は先程初めて知ったばかりです。
私としましても、実際に使用されている方がいれば、ご意見を聞いてから検討しようと思っている次第です。
もし、hisamiさんが、ご購入を検討されているようでしたら、自己責任でお願いいたします。

hisamiさんのブログに出ているロボ君の可愛い腕は、お作りになったのでしょうか?

投稿: ふみのへや | 2007年4月18日 (水) 22:54

こんにちは、ふみさん。

私も経済的な電池はないかと探していましたので、早速”充電可能なアルカリ電池”のサイトを見た所、

会社名が書いてありませんでしたのでREVEXを検索したところ、REVEX本社のTELが判りましたのでTELで確認したところ、東京明三http://www.meisan.com/mart/index.htm 
と云う会社で扱っているとの事でした。

早速サイトを見た所少し商品が違うようなのですがいかがな物でしょうか(製品仕様が書いて有りました)この様な仕様の物でも大丈夫な物なのでしょうか?

投稿: hisami | 2007年4月18日 (水) 22:47

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