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2007年9月23日 (日)

週刊myRobotを作ろう(75)

■更新情報 82号『赤外線発信器』 (2007/9/27)
■更新情報 83号『赤外線システムを組む』 (2007/10/2)

暑さ寒さも彼岸まで・・・とは良くいったもので、山の方に出かけてみると、もう秋がやってきていました。Id01_82_05_2

万儒者下(まんじゅしゃげ) 別名「彼岸花」
    
Id01_82_04 重くたれたススキの穂に赤?とんぼ


Id01_82_06 蓮の花にうろこ雲


ちょっと心の洗濯が出来たような、楽しい数日を過ごしてきました。
(2007/9/26)


今回81号から、いよいよ新しいバインダー「06」になります。
「週刊myRobot」シリーズは、泣いても笑っても10号になってしまいました。
81~82号までは「部品が来て保管」が続きますが、83号でブレドボード上でテストできます。
ちょうど2週間、フリータイムが出来てしまいましたので、トラブルを抱えている方や、改造を検討されている方には、またとないチャンスですね。

■81号『赤外線センサーキットのコンデンサーと抵抗』
81~83号で、側面の障害物を検知する「赤外線センサー」をブレッドボード上に配線します。
今週81号は抵抗とコンデンサー、そして発信機カバーとなっています。Id01_81_01
抵抗(390Ω)、発信機用カバー、コンデンサー、抵抗(100Ω)

原理は、「発光素子で赤外線を側壁に向け発光させ、フォトトランジスターで反射光を捉え、その光の強弱で障害物の検知を行う」というものです。
腕により、赤外線が遮断されないように、発光素子と、受光部は、ブレッドボード上の先端部にセットされます。Id01_81_02
83号で全パーツが揃い、ブレッドボード上に配線します
   
ブレッドボードではなく、この回路をもっと積極的に利用したいと言う方は、センサーを尾輪付近に設置する事をお勧めします。
回転運動をするとき、尾輪が側壁や、物にぶつかったり、引っかかったりした事はありませんか?
走行プログラムにこのセンサー機能を組み込むことにより、今までより、はるかに滑らかに、物体回避走行が可能になります。
黒いテールブームは何の為に出張っているのか、もしかするとこのような利用を考えての事かもしれません。
もし実践するなら、上面に赤外線発光部、下面に受光部設置が望ましいでしょう。恐るべし、デアゴの戦略ですか・・・・・

81号のパーツだけ見ると、肝心のセンサー素子が含まれてない事に気がつきます。
82号が赤外線発光素子、83号が光電素子(フォトトランジスター)です。
それでは、今週のパーツ以外に必要となる、82~83号の代用パーツは、近くに見当たらないのでしょうか?
皆様ご存知の、オプチカルエンコーダーボードです。
このボードは、赤外線発光素子と、受光部素子が向き合ってひとつのボードに付いています。
この間にエンコーダーディスクのスリット(隙間)が通ると、光のパルス(断続)が発生して、断続の回数、或いは、断続の早さなので、回転数とか、回転速度が検出できるわけです。

もし、予備のオプチカルエンコーダーボードが有れば、代わりに使えるのでは・・・と探してみれば・・有りました。
ところが、よく調べてみると、83号に付いてくるフォトトランジスター3端子、一方エンコーダーディスクについている光電素子は2端子でした。
赤外線の光量もオプチカルエンコーダーでは非常に少なく、あえて無理に実験する事もありません。
今回は手をつけずにおとなしく保管する、或いは、出来るところまでやる・・・皆様のお好みでトライされてください。Id01_81_09
81号の部品で組み立て、あとは発光素子、光電素子を取付けるだけ

尚、部品の取付け方は、イタリアデアゴ社パーツリストにある、PDFマニュアルNO.83に載っています。
先行される方は、あくまでも自己責任でお願いします。

■82号『赤外線発信器』
82号は赤外線発光ダイオード(LED)で、390Ωの抵抗を経て電源に繋げるように配線します。Id01_82_01
左右2つの赤外線発光ダイオード(LED)
     

◇カバーの取付け
81号に付いていた発信機カバーをご覧のように取り付けます。Id01_82_02
2つの穴があるカバーに赤外線LEDの足を通し、もうひとつのカバーの溝のある側を先ほどのカバーにかぶせます。
そして、直角方向に赤外線を照射するため、2本の足を90度に折り曲げます。

◇ブレッドボードに取付け
前回配線したブレッドボード上に、カバーを取り付けた赤外線LEDを取り付けます。Id01_82_03
イタリアのPDFにも書いてありますが、左右の取り付けは+-が逆になります。
赤外線LEDの足の長い方(+)を「a29」に、短い方(-)を「a30」に取り付けます。
反対側は、足の長い方(+)を「j30」に、短い方(-)を「j29」に取り付けますので注意が必要です
(2007/9/26)

◇動作仮テスト
実際に通電してみて、赤外線が発光されているかの仮テストを行ってみました。
赤外線の発光は、ビデオのナイトショットで確認する事が出来ます。この他、一部の携帯電話についているカメラでも確認できるようです。Id01_82_07_2
ブレッドボードをID-01に装着し、このように配線します

カバーがあるため、左右同時に見る事は出来ませんが、かなり強く光っていました。
分かりにくいかもしれませんが、下の画像でブレッドボード上に白く光っている光球が赤外線LEDです。Id01_82_08
ビデオのナイトショットで撮影した赤外線画像(クリックで拡大します)
(2007/9/27)

■83号『赤外線システムを組む』
今月号のパーツは、赤外線受光部(IRフォトトランジスター)で、発信部と同様、左右2本あります。Id01_83_01
受光部(遠赤外線フォトトランジスター)
   
そして、マニュアル通りに進めるならば、今週は81~83号のパーツをブレッドボード上に配線していくことになります。

◇配線
マニュアル通りに慎重に取り付けていく必要があります。
ポイントは左右の、取り付け位置が微妙に異なることです。
a~jまでの列と、1~30迄の座標を確認しながら取り付けていってください。
特に82号の発光LEDと、83号の赤外線受光部(IRフォトトランジスター)は、左右逆に取り付ける事になりますので、注意が必要です。
390Ωの抵抗は部品の線を切らずにすみますが、100Ωの抵抗はそのままですと長すぎますので、出来れば適当な長さに切った方が良いでしょう。Id01_83_02

右側から見た「赤外線の送・受光部」です

◇テスト
83号のP16に『赤外線のテスト』という、Cライクのソースコードが書いてあります。
早速、このソースコードを入力してテストする事にしました。
Id01_83_03
VCLEでソースコードを入力してみました

ところが、テストしたところエラーが出てしまいました。
原因は、CDROM4に収められた新バージョンのソフトウェア(ブレインOS、VCLE)でないと動かせないようです。

ソーセイジさんから、割り込み型の入力は、現バージョンではエラーになるので、イタリアデアゴのWEBサイトから新バージョンのOSと、VCLEをダウンロードすればOKとのコメントが入っていました。

只今、ID-01の右腕の改造手術にてこずっておりまして、PGまで手が回りません。
検証については、暫くお待ちください。
(2007/10/2)


Line01s ■両指の開閉&腕軸の回転機構
このところブログの更新もせずに何をやっているかと言えば、腕軸の回転機構に取り掛かて、抜け出れなくなってしまいました。
まだまだ、道のりは険しいようで、今週は中間レポートになります。
    
◇両指の開閉機構の調整をする前に・・・・
”た”さん方式で両指の開閉がある程度完成し、動かしてみました。
ギアケースを閉めていないので、最終ギア軸がふらついている事もあり、外指(リンク機構側)の動きが若干遅れ気味です。
リンクの調整やら、グリスアップなどして調整が必要だな・・・と思っていた矢先に、頭の中に甘いささやきが・・・  「腕軸の回転もついでにやっつけちゃおう!」・・・Id01_81_04
両指開閉機構のGIFアニメ

そして、両指開閉の調整をせぬまま、指を開閉するモーターとギアボックスを取り付ける場所がリューターで削られ、無残にも消えてしまいました。
そして、今まで、モーターが収まっていたところに、なにやら怪しい機構が入っています。Id01_81_05
テスト中の腕軸回転機構
          
これで腕軸が回るのでしょうか?
答えは「Yes」ですが、ただ腕軸が回っただけでは中途半端です。
現在の状態のままですと、まだ指の開閉が不可能です。

◇指の開閉をコンパクトにする
現在、指の開閉パワーを2つ、検討しています。
ひとつは、ソレノイドコイル方式
鉄道模型を趣味にされている方はご存知と思いますが、電動ポイントの切替に使う、2つの電磁石と、中を往復する永久磁石です。
指の開閉、つまり、開くか、掴むかの2つの動きであるならば、電動ポイントに使われている、スプリングを使えば、つかむ対象が、たとえ大きなものでも、小さなものでも、多少の間隔調整は自動的に行われます。
問題はスペースです。
そこで、もうひとつの方式、今回、腕軸の回転に使った、ラジコンサーボだったモーターボックスです。
サーボに必要なポテンションメーター、アンプ類を外してしまった、いわば、モーター&ギアボックスです。
中身をみると、ちゃんとベアリングも入っている高級ギアボックス。ID-01の組み立て型ギアボックスより、精度はかなりよさそうです。Id01_81_06
ラジコン用のベアリング入りのミニサーボを分解したところ

この、どちらかにしようと、もっか組み込みレイアウトに頭をひねっています。
ま、片方は、何とかなりそうですが、まだ時間がありそうなので、もうちょっとトライしてみようかと思っています。
ここ、2週間は、暇なウィークですので・・・
なんとか、なったら、また、レポートします。

Line01s_2 ■目には光を、耳にマイクを(続編)
先週レポートしていながら、腕軸の回転機構に時間をとられ、中途半端なレポートになってしまいました。
このままですと、どっちつかずになってしまうので、簡単な方を先にやっつける事にしました。
使用したのは、ミニ懐中電灯のリフレクターと丸い透明カバーです。
マイクの無くなった目のフレームを削ってリフレクターをセットして、白色LEDを取り付けました。。Id01_81_08
目のフレーム、左上がミニ懐中電灯、右上が黒いフィルターId01_81_10
   
このままですと、銀色に光ってオリジナルと違和感があるため、目の丸い透明カバーにスクリーントーンという、黒いフィルターを貼り付け隠してみました。Id01_81_07
目のLED点灯前と、点灯後(画像クリックで拡大します)

無点灯ですとオリジナルとあまり差が感じられませんが、点灯後のこのように目全体が光り、差は歴然です。
現在は、別電源ですが、足のサーチライトがあまり用をなさないので、こちらから線を引いてみようかと思っています。

◇耳にマイクの効果は?
はっきりいって、現在のところ、オリジナルのままの方が良い結果が出ています。
左、右、後ろ、左前、右前は問題ないのですが、センターだけの定位が微妙なのです。
おそらく、マイクの方向を変えるとか、耳たぶ(前方向の集音)を付加する事で解決できるかもしれません。
とりあえずは、腕の改造の方に取り掛かっておりますので、いずれ又、トライしてみようかと思っております。

Line01s_3 ■あとがき
次の火曜日も、題材があまりなさそうなので、全然更新しないのも芸が無いのではと、とりあえず今回、UPしました。
次週中には、仕掛中の作業が終わる事を祈るばかりです。人事ではないですが・・

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コメント

hisamiさん yukiharuさん こんにちは。

このとろこ、PCのリプレイスに時間が掛かっています。
コメントの返答が遅くなり、大変申し訳ありませんでした。

なんとか目処が立ってきましたので、そろそろ復活したいと思いますが、検証、改造等については、なお暫く時間が掛かりますので、ご了承ください。

投稿: ふみのへや | 2007年10月12日 (金) 07:47

こんばんは、ふみさん。
先日ソーセイジさんがふみさん宛てに投稿した記事の中で、
下記の記事を無断で転載してしまいました。

事後承諾になると思いますがお許しください。
なおソーセイジさんにはお詫びのコメントを書いて、承諾して
頂きました。以上ご報告します
すみませんでした。

>投稿 ソーセイジ | 2007年10月 2日 (火) 23:13

投稿: hisami | 2007年10月 8日 (月) 18:44

pooqさん 了解しました。

確認したところ、プログラムの記述に”)”が抜けていました。
他にもスペルミスを見つけ手直しをして、再コンパイルしたところ、お蔭様で無事動作しました。

見にくいプログラムリストを、解析頂きありがとうございました。
有難うございました。

投稿: ふみのへや | 2007年10月 7日 (日) 21:35

こんばんは
プログラム図を見させていただきましたが、気になるところが有りました
35、38行目に「)」が足りないような?
0x01 0x02の後ろです。ご確認ください

投稿: pooq | 2007年10月 7日 (日) 18:55

pooqさん こんにちは お久ぶりです。

赤外線センサーのテストは、現バージョンでもテスト可能ですか・・・・
了解しました。
よく読むと、マニュアルにはそう書いてありますね。

それにしても、pooqさんの動画はうまく動いていますね。

今まで使用していたPCが少し調子悪いので、新PC(VISTA版)に移し変えているところです。

環境が落ち着いたらテストをしてみたいと思います。
情報をありがとうございました。

投稿: ふみのへや | 2007年10月 7日 (日) 16:55

お久しぶりです
赤外線センサーのテストですが、バージョンアップなどしていませんが、83号のテストプログラムで可能です。
サンプルプログラムをダウンロード出来ますのでご確認ください

投稿: pooq | 2007年10月 7日 (日) 13:28

ソーセイジさん こんにちは。

割り込み型の設定はエラーになるとの情報、ありがとうございます。

右腕の改造にてこずっていまして、新バージョンの検証まで手が回りません。いずれ、トライしてみたいと思います。

なによりも、日本語版のCD-ROM4が早く来ると良いな・・・と思っています。

投稿: ふみのへや | 2007年10月 3日 (水) 11:48

こんばんは
赤外線のテストプログラムですが、ソースファイルの記述の中に注釈で書いてあるように入力は割り込み型の設定になっているのでエラーになります。
エラーにならないようにするには、VCLEを最新にしないといけないのと、ID-01のOSも最新にしないといけないと思います。
どちらもイタリアサイトでダウンロードできます。VCLEは英語版ですが、使い方は同じですし、OSも今までと同じ手順でインストールできます。
現状のバージョンで確認するのであれば、VC-Likeでオリジナルで作成したほうが早いかもしれないですね。そのときは、割り込みではなく、立ち上がりか立下りの設定にすれば問題ないです。
これは緊急停止センサー基板の実験で実証済みです。

投稿: ソーセイジ | 2007年10月 2日 (火) 23:13

ソーセイジさん こんにちは。
ブログ内容のご指摘有難うございました。

ここ何日か出かけていて、更新が出来ませんでした。
やっと、先ほど帰りブログを修正したところです。

これから、82号を本屋さんに取りに行こうと思います。
色々ありがとうございました。

投稿: ふみのへや | 2007年9月25日 (火) 18:12

こんにちは。
重箱の隅つついて申し訳ありませんが、
>81号のパーツだけ見ると、肝心のセンサ
>ー素子が含まれてない事に気がつきます。
>82号が光電素子、83号が赤外線発光素
>子です。
この部分は逆で、82号が赤外線発光素子(IRLED)で、83号はフォトトランジスタです。フォトトランジスタなので3本足です。
イタリアサイトのpdfのtrasmettitoriは送信で、ricevitoriは受信の意味だと思います。
フォトトランジスタが、黒くモールドされているのは、赤外線以外の光を遮断するためです。

投稿: ソーセイジ | 2007年9月23日 (日) 19:27

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