« 2007年10月 | トップページ | 2007年12月 »

2007年11月30日 (金)

週刊myRobotを作ろう(83)

■更新情報 ユニリモコンをバックパックに内蔵 (2007/12/4)
■更新情報 BASEボードにヒートシンク (2007/12/4)


■ユニリモコンを使用したプログラム
今週から、週刊myRobotの発売はなくなってしまいました。
そこで、先週ご紹介した「テレビリモコンでID-01をコントロール」の解説をしてみようか・・・と思っています。
解説の前に、このプログラムの動作テストを行い、動画に撮ってみましましたので宜しければご覧ください。

テレビリモコンでID-01をコントロール」動画

再生するには画面のスタートボタンを押してください

尚、もう少し大きな画面でもご覧になることができます。
ロボットハンドの動きなどは、こちらの方が良くご覧になれます。

テレビリモコンでマイロボットを操縦
テレビリモコンでマイロボットを操縦

◇動作解説

●プログラムスタート
「起動しました」と発声。
左手ユニリモコンが90度上がり、右手ロボットハンドは45度上がり「準備OK」と発音します。
ユニリモコンは、オリンピックの聖火のように垂直に立った状態で、360度方向からのテレビリモコンの赤外線信号を受光することが出来ます。

●走行操作
「2(前進)」 「前」と発声、両目緑LED点灯
「8(後退)」 「後ろ」と発声、両目黄LED点滅
「4(左45度)」 「左」と発声、左目黄LED点滅
「6(右45度)」 「右」と発音、右目黄LED点滅
「5(停止)」 「OK」と発音、両目赤LED点灯

●走行補助操作
「1(左15度)」 「左」と発声、左目黄LED点滅
「3(右15度)」 「右」と発音、右目黄LED点滅
「7(180度ターン)」 「最高!」と発声、右目黄LED点滅

●ロボットハンド操作
「10(ロボットハンド開く)」 「ワオー」と発声、 ロボットハンド開く
「11(ロボットハンド閉じる)」 「ワオー」と発声、 ロボットハンド閉じる

●プログラム終了
「9(プログラム終了)」 「OK」と発音、両目緑LED点滅
まず、左手が基本位置に戻り、続いて右手も基本位置に戻ります。
両目LEDが消灯、「終了します」と発声、プログラムが終了します。

●その他
前進→左右、後退、Uターンなど、各動作さから、異なる動作に直接移れるようになっています。
その際、一旦、停止モードに入り動きを止めてから次の動作に入るようにプログラムしました。目のLEDが一瞬赤く点滅します。

動画を収録途中、停止操作が遅れ、ID-01が段差から落下する事故がありましたが、全く無傷でした。結構、丈夫に作られていますね。

滑らかな停止は、急には止まれないという事になり、早めの操作に心掛けるか、あるいは、いきなりストップ命令にした方が良いかもしれません。

その辺を含めて、実際のVCLEプログラムの解説を加筆予定です。
しばらくお待ちください。

■ユニリモコンをバックパックに内蔵
プログラムの解説する・・・と言っておきながら、つい、改造に走ってしまい反省しております。
テレビリモコンのプログラムで、聖火ランナーのようにユニコマンダーを掲げて走行するのも、回数を重ねていくうちに、なんとなく違和感に囚われ始めました。
そこで考え付いたのが、ユニコマンダーだけ外付けしたら良いのでは・・・という考えです。

◇取り付け場所
ユニコマンダーを組み立ててお分かりのように、中身は2つのボードがあるのみです。
そこで目をつけたのがバックパックです。Id01_90_20
ご覧のように、2つの穴を空けて、「上空を見上げる位置」で取り付けてしまいました。(赤丸印)

バックパック内部においては、スペース的には全く問題ありませんでした。
オリジナルのユニリモコンには、赤外線フィルターの丸いカバーが付いていますが、赤外線受光部自体、赤外線フィルターで覆われていますので、そのままはだかで取り付けました。Id01_90_18
     
◇配線
当初考えていたのは、ユニコマンダーと、左腕先ツールを併用できないか・・・という事でした。
ところが、配線をパラレルに引いてみたところ、イニシャライズでユニリモコンを認識したとたん、腕先ツールに+3.0Vの電圧が掛かかってしまい、LEDなどは点きっぱなしになってしまいました。
いずれ、デジタルI/Oあたりから配線を引き、ON/OFFしようかとも考えていますが、今回その機能はパスすることにしました。

バックパック内部に取り付けるのですから、腕先に付いているUSBケーブル、その配線・コネクター類などは全く必要有りません。
そこで、背中にあるアームボードのコネクターに直接配線しました。
2つのコネクターがある「URCボード」は結構邪魔な存在で、現在はBluetoothボードと、音声ボードの間のスペースに宙ぶらりんになっています。

◇全方位のアクセスは可能か?
ユニリモコンを背中の箱(バックパック)の中に内蔵してしまった事により、ユニリモコンの送・受光口の前方には、ID-01のヘッドが障害物としてそびえ立っています。
でも、ユニリモコンは上空を見つめて取り付けてありますので、その上空に反射物を取り付けてみました。
    
現在、「街角にはクリスマスツリー」の時期ですので、クリスマスのデコレーションアイテムが沢山出回っています。
100均ショップで、直径30mmくらいの、ミラーボール(3個105円)が有りましたので、それを利用することにしました。また、重さも20gと軽量なので取り扱いが楽です。Id01_90_21
   
そのミラーボールをピアノ線で20cmほど持ち上げましたが、全方位(360度)、問題なく受光できました。
室内ですと、ID-01の前方、5~6m離れたところからでもコントロール可能です。
もちろん、受信出来るという言う事は、送信も出来るという事で、テストで離れた所からユニリモコンでテレビチャンネルを切り替えてみましたが、問題なく操作する事が出来ました。Id01_90_19

前方から見たID-01とミラーボール

ミラーボールの下面付近を良く見ると、ID-01の背中がちゃんと映っています。ミラーボールの上面は使用していないので、半球にしてしまおうかと思いましたが、ID-01自体のデザインが曲面で構成されていますので、そのままにしております。
尚、このミラーボールとピアノ線は、単に差し込んであるだけですので、使用しない時は取り外し自由、オリジナルのID-01に戻れます。


空中におく媒体としては、「ミラーボール」の他に、「アルミの風船」、「上空に銀色の飛行船を飛ばす」、など、アイデア次第では色々な可能性があるのでは・・・と思います。
(2007/12/4)

■BASEボードにヒートシンク
テレビリモコンで、ID-01をいい気になって走らせて、おまけに物体回避モードまで入れていますので、なんとなくBASEボードは大丈夫?・・・と、真夏に起きた多くのBASEボード焼失記事がよみがえりました。
ソーセージさんのブログ「Wiki」の中で、おにゃにゃさんが「ベースコントローラーの損傷防止策」という記事を書いていらっしゃいます。
記事を読んで見ますと、簡単な方法で、しかも効果が期待できそうですので、ちょうどユニリモコンの内蔵の為おなかを開いたついでに、ヒートシンクを取り付けてみる事にしました。Id01_90_15
    
おにゃにゃさんの記事に出ていた物より小さな物しか手に入りませんでしたが、多少の効果でも出れば良いな・・と思って取り付けてしまいました。

その記事によりますと、モータードライブ用のトランジスターの位置が左右で若干事なるようで、うまくカバーするように設置するのがポイントのようです。Id01_90_16
詳しくは、おにゃにゃさんの「ベースコントローラーの損傷防止策」の記事をご覧下さい。
(2007/12/4)


■あとがき
「週刊マイロボット」が終了し、早、一週間経ちました。
本屋さんに行くのがなんとなくウイクリーワークになっていたようで、火曜日になるとワクワクする癖がまだ抜けずにいます。

おまけに、先週まで続いていた抜けるような青空も、このとろこ寒い雨模様です。
11月下旬から12月上旬の連族した降雨を「山茶花梅雨」というそうです。

街には「クリマスマス」、そして「師走」、「年賀状」、「忘年会」・・・・
これから何かと、忙しくなっていきますね。
寒さに負けずに感張りましょう!

| | コメント (14)

2007年11月20日 (火)

週刊myRobotを作ろう(82)

■更新情報 ”Remot Control01c.vclike”変更(2007/12/15)
■更新情報 テレビリモコンの登録動画 (2007/11/26)

■更新情報 素早い動きのR2D2 (2007/11/25)
■更新情報 テレビリモコンでID-01をコントロール(2007/11/23)


ついに最終回を迎えた「週刊myRobot」です。
今週この最終号をもって、ID-01のハードウェアは全て完成となります。
今週付いてきたパーツで、84~88号まで、だらだらと保存状態が続いた「ユニバーサル赤外線リモコン」が完成します。
さらに今週号には、デアゴ社の約束事だった、ID-01の専用充電器がついてきました。

■90号『ユニバーサル赤外線リモコンを完成させる』
今週号には、Universal Remote Control、略して「URCボード」が付いています。Id01_90_01
       
◇組み立て作業
まず、「発信機・受信機ボード(89号)」のコネクターを、URCボードのソケットにコネクティングします。
次に、「ミニUSBケーブル(87号)」のコネクターを、URCボードのもう一方のソケットにコネクティングします。Id01_90_03
       
そして、URCボードを86号付属のネジ(2.3×6mm)2本で、「リモコンケース(85号)」にとめて、さらに「発信機・受信機ボード」「ミニUSBケーブル」「リモコンカバー(86号)」を差し込みます。Id01_90_04
      
コードを挟まないように「リモコンケース(84号)」でふたを閉じれば完成となります。
ID-01の全ての組み立て作業は、これで完了です。
次項の動作テストさえうまく行けば、本当に、完全に動くmyRobotがここに誕生した事になります。
ブログを遡ると、本当に長い道のりでしたね。

◇リモコンの動作テスト
他のハンドツールと同様に、左前腕の先に取り付け、ミニUSBコネクターをソケットに接続します。

●ディスプレイメニュー(Diagnostics)
☆リモートコントロールモード
「B(中)ボタン9回押下」 → 「Remote Control URC-10IT」
Id01_90_06
ここでは、「C(右)ボタン」を一回押すたびに、次の3つのモードを切り替える事ができます。

①赤外線送信ON
音声コマンドにより、ユニバーサル赤外線リモコンをコントロール出来ます。Id01_90_06b
   
②赤外線送信OFF
上(①)の機能を停止します。Id01_90_06c
    
③学習モード
ここでは、「音声コマンド(0~10)の割付」と、テレビ、エアコンなどのコマンダーから、ユニバーサル赤外線リモコンに学習をさせることができます。Id01_90_06d
    
例えば、音声コマンド「1」に、エアコンのコマンダーで「電源ON」を割り付けてみましょう。
エアコンでなくても、テレビ、オーディオ、照明など色々ためす事ができます。

☆音声コマンドの割付
「0」~「10」までの数字を音声で登録する事により、11種類のコマンドを割り付け登録する事が可能です。
ためしに、音声コマンド「1」に、「エアコンの電源ON」を登録してみましょう。

まず、耳のLEDが点滅していますので、「イチ」と告げます。
ID-01が「イチ」と復唱してきます。 → 「Learn Cmd 1-Press a Key」と表示されます。Id01_90_06e_4    
              
☆赤外線リモコンの学習

エアコン(テレビなど)のコマンダーを、ID-01のユニバーサル赤外線リモコンに向け、今回は「電源ON」のボタンを押します。
するとID-01が「モウイチド」と告げ、ディスプレイには次のメッセージが表示されます。Id01_90_06f_2
メッセージが連続して表示されます
       
☆コンペアチェック
リモコンの「電源ON」のボタンを再度押して、ユニバーサル赤外線リモコンに、前回と同一のコマンドかのコンペア(比較)チェックを行います。
OKならば、「学習はうまくいきました」と、次のメッセージが表示されます。Id01_90_06g_3
        
音声コマンドの割付と、リモコンの学習モードは、連続して次々に登録することが可能です。
暫く何もせずにいると、次のメッセージがディスプレイに表示され、このモードを終了します。Id01_90_06h_2
      
◇音声コマンドによるテスト
実際に、音声コマンドでテストしてみましょう。
ID-01を起動させ、先ほどのディスプレメニューで『①赤外線送信ON』にしておきます。

次に「アクション」と言って、ワードセット2に進みます。
ID-01の「ユニバーサル赤外線リモコン」をエアコン(テレビ他)の方に向けて、「コマンド1」と言います。これでエアコンがONになれば、動作テストは問題ありません。
私の場合、問題なくエアコンがONになりましたので、「寒くなったらエアコンが点く」というプログラムでも、VCLEで作製してみようかと思っています。

■テレビリコンンでID-01をコントロール
さて、いよいよ、「ユニバーサル赤外線リモコン(以下ユニリモコンと呼びます)」を使って、何かをやってみましょう。

ユニりモコンは、テレビ、エアコンなど、色々なリモコンのシグナルをデーターとして学習し、そのデーターを送信したり、受信して反応したりするなど、なかなか気の利いた事が出来ます。

今回は、ID-01にテレビリモコンのチャンネルシグナルを覚えさせ、そのテレビリモコンでID-01をコントロールするプログラムをVCLEで組んでみました。Id01_90_10_3
手前のテレビリモコンでコントロールできる(クリックで拡大)
      

プログラムをスタートさせると、画像のように左腕のユニリモコンが上を向き、360度の方向から赤外線をキャッチできるようになります。
テレビリモコンの1~11チャンネルに機能をアサインして、前後左右、指の開閉までコントロールできます。

ID-01にプログラムをロードしても、テレビリモコンのチャンネル1~11をID-01に学習させなければ、何もおこりません。
前項「③学習の方法」で述べた方法で、テレビリモコンを学習させましょう。

◇テレビリモコンをID-01に学習させる
前項「③学習の方法」で、テレビチャンネルを次の内容でアサインしていきます。

リモコンコマンド「1」 → チャンネル1
リモコンコマンド「2」 → チャンネル2
リモコンコマンド「3」 → チャンネル3
リモコンコマンド「4」 → チャンネル4
リモコンコマンド「5」 → チャンネル5
リモコンコマンド「6」 → チャンネル6
リモコンコマンド「7」 → チャンネル7
リモコンコマンド「8」 → チャンネル8
リモコンコマンド「9」 → チャンネル9
リモコンコマンド「10」 → チャンネル10

次の行は、内容に気をつけてください。
リモコンコマンド「0」 → チャンネル11

これで、音声コマンド「0」~「10」まで、テレビコマンダーの「1」~「11」チャンネル迄がアサインされました。


「10」の登録の時、「9」と誤認識されましたが、「ジュー」と長めに発音するとうまくいくようです。ご参考まで・・・・

◇動画1
実際にユニリモコンに登録する様子をビデオに撮ってみました。
文章だけですと、分かりずらいと思いますので、宜しければご覧下さい

(FLASH動画をアップしました)

約500KB 約33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。

MOVIE1
コマンド登録のだみ声を消して、人工音声の美女?の声に差し替えてあります。
左下の挿入画面が、テレビコマンダーのボタン操作です。
若干、音声レベルが低いので、ボリュームを上げてお聞きください。
音声(番号)登録、ID-01の返してくる声、ビープ音などで、登録方法が理解しやすくなるかと思われます。
動画では、「1」~「2」までしか収録しておりませんが、連続して登録すれば5分位で完了します。
(2007/11/26)


◇リモコンコマンドと音声コマンド
リモコンコマンド「1」と、音声コマンド「1」は、内容的には全く同じです。
したがって、音声コマンドで「イチ(1)」と言うと、テレビのチャンネルが1に切り替わります。
又、テレビリモコンで、チャンネル1を押すと、「ユニリモコン」では、「コマンド1」と認識します。
つまり「ユニリモコン」は、双方向の応用方法が可能な、楽しいアイテムなのです。

◇VCLEプログラミング
原理は簡単です。テレビリモコンを、ID-01に向けてチャンネルボタンを押すと、ID-01は、何を押したか判断してくれます。
ですから、プログラムで「何を押したら何をする」という命令を書きさえすれば、ID-01を自由にあやつる事が可能となります。

◇各動作のキーアサイン(割り当て)
画像でご覧のように、私のテレビリモコンは、一番上が①②③と3列4段にならんでいます。
そこで、前進②、左④、右⑥、後進⑧、停止⑤と設定することにしました。

実際にVCLEでプログラミングして、動作テストを行ってみると、かなりレスポンスの遅れが有る事が分かり、左を押すとグルグル回ってしまい、思った方向に向けません。

やむなく、左、右方向とも、45度ターンで止める事にしました。2回押せば90度向く事ができます。
微調整が出来るように、左①、右③で、それぞれ15度づつ細かく動かせます。
さらに、⑦180度方向転換が可能なようにしました。

テレビリモコンでID-01を操作できるのなら、物を掴ませたいという願望が湧き上がり、指の開閉も可能にしました。ロボットハンド⑩開く、⑪閉じるです。

プログラム終了は、当初、ヘッドタッチを行いましたが、ID-01のところまで行かなければいけません。そこで、どうせならテレビリモコンで終了させようと、⑨終了にしました。

◇初期動作と終了動作
左腕についているユニリモコンは、腕を直角に曲げた位置ですと前を向いた状態になっています。
これですと、ID-01が向こうを向いた時に、赤外線が受光できなくなり、ノーコントロールになってしまいます。

●プログラムスタート前の準備
左前腕(ユニコントロール側) : 90度に曲げた状態
右前腕(ロボットハンド側)   : 1段伸ばした状態(45度)

●プログラムスタート

プログラムをスタートさせると、初期動作として、画像のように、聖火ランナー宜しく、腕を90度上げて、赤外線受光面が真上を向くようにしました。
これにより、床面においたID-01は、進行方向に関係なく、360度方向からコントロールが可能となります。
同時に、ロボットハンドも45度持ち上がり、指が車輪から前方方向に突き出すかたちになります。

●テレビリモコンの①~⑪チャンネルボタンで操作します。
主なコントロール 前進②、左④、停止⑤、⑥右、バック⑧、Uターン⑦
補助コントロール 左小回り①、 右小回り、 ハンド開く⑩、ハンド閉じる⑪

●プログラムの終了
終了ボタン⑨を押しますと、左右の腕が下がり、ホームポジションに戻るようになっています。

◇今後の展開
今回は、あくまでも、ユニリモコン使用の応用例としての、テストプログラムです。
現実的には、「物体回避」とか、「ロボットハンドの接触感知」なども追加したい気持ちはあったのですが、このあたりの応用編は、ほんのちょっとモジュールを付け加えることで可能になると思います。

今回、このプログラムが、皆様のイマジン刺激の要因となれば幸いです。
どうぞ皆様で、いろいろ楽しいプログラムを組まれてお楽しみください。

出来れば、近々に動画のアップも検討してみようと思います。

しかし、この「ユニリモコン」は、機能を知れば知るほど、只者では無い事がわかってきました。
デアゴさん、最後に大きな隠し玉を用意してあったのですね!

◇プログラム
皆様に、ご理解いただけるようにVCLEで作製しました。
難しいことは行っていませんので、解説は行いません。
早押し、重ね打ちなどを行うと、プログラムがロックしてしまい、ノーコントロールになります。プログラムを停止させてから、再度スタートしてください。

☆プログラムロック防止の対応
「掲示板」の中で、”ながさきのこばやしさん”より重ね打ちによるロック防止方法のご指摘を頂きました。
ロックの原因は「I2C通信の確立に時間待ちが必要かとも思われる・・・」との推論で、早速Pouse命令を入れてテストを試みたところ、ロック防止への効果を確認できました。
当初、待ち時間を0.3秒からはじめましたが、なかなか効果が現れず、0.8秒で一応の効果を見た次第です。尚、待ち時間を長くしすぎると、次のコマンドがなかなか打てなくなるため、なるべく最短時間で、しかも効果のある待ち時間が望ましいところです。
今後、一連のテストを続けて確認を行い、改良すべく点は善処していきたいと思います。
ながさきのこばやしさん、有益な情報を有難うございました。


下の行からプログラムをダウンロードします。そして拡張子vclikeで適当なフォルダーに保存して、VCLEで開いてください。
私は、”Remot_Control01c.vclike”という名前で保存しました。

プログラムをダウンロードされるときは、下の「ダウンロードでのご注意」をご覧ください。


*****************************************
「Remot_Control01c.vclike」をダウンロード   
*****************************************

現在”Remot Control01c.vclike”が最新バージョンです (2007/12/15)

「ダウンロードでのご注意」
ファイルのダンロードに関しては、拡張子が”xml”に変わってしまいますので、お手数ですが、以下の方法でダンロードされてください。

1)上記ダウンロー
「Remot_Control01.vclike」をダウンロード を右クリックし、「対象をファイルに保存」を選択します。Id01_90_11
    
2)フィル名が、”RemotControl01.xml”と出てきますので、後ろ3文字"xml"を消して、”vclike”という文字を半角英字で入力して、任意のフォルダーに保存します。Id01_90_12_2

①"xml"3文字を、”vclike”に変えて、②保存する
(画像クリックで拡大します)
     
(2007/11/23)


■ID-01専用充電器

当初からのお約束の充電器がついてきました。
ID-01の設計段階では、充電電池というばニッカド電池でしたので、ID-01のバッテリーボックス横に充電ジャックを取り付け、電池5本と、3本に夫々給電すれば充電が可能でした。
ところが、時代は変わり、いまやニッケル水素電池が主流になってきている今日では、まとめて充電という事が困難で、電池一本づつの充電管理が必要となってしまいました。
デアゴ社は、苦肉の策として、今回の充電器を開発したもようです。

ID-01という割りには、単3以外に、単4まで充電できるというおまけまで付いて・・・・
ID-01では、8本または、6本の電池をお使いの方が大半ですので、手持ちの充電器とあわせれば、一度に全ての電池が充電できるので、ラッキーですね。Id01_90_02
どこかで見た事のあるようなID-01専用充電器

■ロボットハンドの遠隔操作
せっかく立派な?ロボットハンドがついたID-01ですが、物をつかむにしても、前腕を90度に曲げていたのでは、前車輪に邪魔されてつかめません。Id01_90_07_3
   
そこで、前腕を一段伸ばして45度の位置にしてみました。
これなら、僅かですが、前車輪より指が前に出てきます。
これで物理的には、置いてあるものを掴むことが出来るようになりました。Id01_90_08_2
    
◇CMOSカメラで物をつかむ
ロボットを見ながら物をつかませるより、どうせならCMOSカメラを使って、遠隔操作で物を掴んでみたいものです。
ところが、腕を下ろしていたのではCMOSカメラにはロボットハンドは写りません。
ここで、ID-01と、「PC Control」又は、「C.C」でBlueToothによるリンクをさせて、CMOSカメラでのモニタリングが可能な状態にしておきます。

◇ヘッドの調整
まず、ヘッドですが、チルトダウンさせて一番下を向かせます。
パンニングは、斜め右前を向かせます。

◇腕の調整
先ほどお話したように、前腕は45度に曲げておきます。
私の場合は、上腕部を一番上に振り上げたた状態で、CMOSカメラにロボットハンドが写りました。Id01_89_14
うまくCMOSカメラでモニター出来てしまえば、ID-01を移動させたり、方向転換させても、モニター画面上のロボットハンドの位置は変わりませんので、うまく掴めたかどうかの判断は行える筈です。

この辺りは、個々のID-01によって、微妙な差異があると思われますので、ヘッドのパン、チルトや、腕の上げ下げの状態を微調整してみてください。

今回はCMOSカメラで、ロボットハンドが見えるか・・・だけで終わってしまいました。
お次は、CMOSカメラの映像だけで実際にものを掴む事が出来るかをテストしようかと考えております。
ヘッドの位置は、真っ直ぐ前ではなく、右斜め前を見ていますので、それをどのように把握していくか・・・これからの研究課題です。
トライしたときにでも、レポートしようと思います。

■BlueTooth通信到達距離を伸ばすには
Bluetooth通信は、2.4GHzという極超短波帯を使用しており、電波とはいえ、どちらかというと光の性質に似てきます。
見通し距離であれば10m近く飛びますが、到達距離を伸ばすにはアンテナ(BluteToothアダプター)をなべく高い位置に持っていった方が効果的です。
お使いのPCも、デスクトップタイプや、ノートPCなど、様々であると思われますが、どちらをお使いの方にも有効な方法をご紹介しましょう。
パソコンのUSBコネクターから、USB延長ケーブル(5m)を繋ぎ、その先にBlueToothアダプターを繋ぎますと、かなり見晴らしの良い場所にアンテナを上げたのと同じ効果が得られます。
ただし、USBケーブルそのままでは5m位までしか延長がサポートされておりません。
私は20mまで延長できる、リピーター付きの5m延長ケーブルを使用しました。このケーブルを4本つなげば20mになり、プリンターを離して使用する事も可能です。
私は、PCのある部屋から、屋上までの引き出しをこのケーブルを利用しました。Id01_90_05
5m長のリピーター付きUSBケーブルとBTアダプター
(青く点灯しているのはリピーターの動作確認ランプ)


このリピーター付きのUSBケーブルは、リピーター無しのものとあまり値段は変わりませんので、ひとつ手元にあっても良いかもしれませんね。
上の2つがリピーター付きケーブルです

■素早い動きのR2D2
秋葉原へ出かけて立ち寄ったお店においてあったDEMO用のR2D2を見せてもい、すっかり気にいってしまいました。
アメリカHasbro社製、身長40cmのおもちゃのロボ君で、音声認識、超音波センサー、赤外線センサーが付いていて、どこかID-01と通じるものがあります。
ID-01はベーシックタイプ(1~75号)でも10万円以上する高価な自律型ロボットです。
おもちゃのロボットと比較するには無理がありますが、動きのレスポンスに関しては、このR2D2の方が良さそうにみえます。R2d2001
   
R2-D2 Interactive Astromech Droid

店員さんにスイッチを入れてもらうと、素早い動きで立ち上がります。ID-01のイニシャライズの動きになれた私にとって、この動きは新鮮でした。
しかも、映画そのままのピポパ音、首の回転や、物体回避の速さ、どれをとってもフレッシュです!
音声コマンドによって、音楽を鳴らしダンスを踊ってくれましたが、Hasbro社では、「対象年齢4歳から」となっているおもちゃですので、このような機能も必要なのでしょう。

ネイティブイングリッシュの発音しか受け付けない音声認識には、店員さんが大変苦労していました。
リストを見せてもらうと、40以上のコマンドがあるようです。R2d2_manual_2
    
正式名称は”R2-D2 Interactive Astromech Droid ”です。
2005年頃売り出されたおもちゃのようですが、画像でご覧の通りモデリングなど良く出来ています。「Star Wars30周年」とかで、このロボ君の再販が始まったとの記事をどこかで読みました。
調べてみると、アメリカでは130(129.99)$前後で販売されているようです。日本で手に入れるには、さらに海外の送料60ドル前後が掛かります。
日本でもオークションで、過去のモデルが25000~30000円くらいで取引されていました。日本の一部の通販会社では予約(12月、1月渡し)をとっているようです。
アメリカAmazonで調べてみると、少しと品薄のようで、入荷しては無くなって・・を繰り返していました。クリスマス時期だからでしょうか・・・R2d2002
       
ThinkGeek社」の通販Webサイトに、”R2D2”が紹介されており、動画を見る事が出来ます。ご覧になりたい方ここをクリックすると”YouToub”の動画を見ることができ、ジュースを運びながら、頭をあちこちに振りながら、ソナーセンサーで物体回避する様子がご覧になれます。
”YouToub”では、このロボ君の動画が他にもいくつもあるようですので、ご興味のある方はご覧になってみるのも良いかもしれませんね。
うまくいけば、来年1月頃には、我がID-01と2ショットの姿を見る事が出来るかもしれません。
(2007/11/25)

■あとがき
ついに最終回、90号がきました。
と、いっても、用意されたハードウェアが全部揃ったというだけで、ID-01というロボットが、完全に完成した事にはならないと思います。
ある意味では、「ロボットを作る」というカテゴリーからID-01という完成したロボットが誕生しました。
そして次は、「ロボットを動かす」という、ID-01の「成長、行動などをトライしてみる」カテゴリーが始まるのでは・・・と考えています。Id01_90_09
     
したがって、「皆様本当に長い間お疲れ様でした・・・」などという文面は、今回、書かない事にしました。
「ふみのへや(ロボットのまき)は、「ロボットを色々動かしてみよう」というカテゴリーにそって、暫くの間続けていく予定です。
ご興味のある方は、ときたま、当ブログを訪れてやってください。

| | コメント (24) | トラックバック (0)

2007年11月16日 (金)

ヘリコプター ハニービー他(2)

人間が鳥をみて飛行機の翼を連想し、それが現代の翼を持つ飛行機の歴史の始まりとも言えるようです。
一方、ヘリコプターの原点は、2枚の羽でクルクル回りながら飛ぶ「かえでの種子」ではないかと言われています。

皆様ご存じのように、飛行機の中でも特にヘリコプターはメカニカルです。
中でも、外にむきだしの2つの回転翼、そしてその回転翼の揚力を変化させる機構など、ロボットのメカファンとしては、見ているだけで嬉しくなってしまいます。

■空飛ぶおもちゃ
マイクロヘリコプター「ハニービー」の購入に続き、入門用ヘリコプター「X.R.B(SR)エアーウルフ」を購入、そして「R/C空飛ぶドラえもん」もおまけに買ってしまいました。
どれも、室内向けに考案された、空飛ぶおもちゃ(模型?)です。

格好はともかく、それぞれコントロール方法がA・B・Cと幅があります。
「空飛ぶドラえもん」は上下運動だけのコントロール。
「ハニービー」は、上下運動に加え、機体の回転制御が行えます。
そして、「X.R.B Air Wolf」は、上下、回転、前後、左右の制御が行えます。舵が穏やかに利く以外は、基本的なラジコンヘリコプターのコントロールになります。

「空飛ぶドラえもん」と「ハニービー」はフワフワと浮遊感が楽しめますが、方向は好き勝手な方に行ってしまうのが難点です。
それでも、ハニービーは、機体の向きを変えることにより、進行方向を多少なりとも変化させることができます。
一方、制御数が増えるだけ難しくなりますが、「XRB(SR)AIR WOLF」は部屋の好きな場所(高度、前後左右)に移動できます。
それには、かなりの練習が不可欠です・・・
これをマスターすれば、本格的なラジコンヘリコプターの基本的な操作方法は、かなり学べた事になります。
Id01_88_15_2
左から「XRB AirWolf」「空飛ぶドラえもん」「ハニービー」

■最初の練習は高度コントロール
ラジコンヘリコプターをマスターする上で、一番最初に行う練習が、高度(上下)コントロールです。

即ち、浮き上がって、空中で停止して、そっと下ろす。
この、そっと下ろすが非常に重要なのです。
これは、言い換えると「軟着陸」で、実機の軽飛行機でも着陸の時に、教官から口うるさく言われる非常に重要なポイントです。
何故かというと、「そっと」着地しないと、普通、「落ちた!」という言葉になり、重量のあるラジコンヘリコプターあるいは、実機などは、かなりダメージを受けてしまいます。
その点、ハニービーは頑丈に出来ていて、殆ど壊れません。大したものです。

この「そっと下ろす」を含めた高度処理の練習は、「空飛ぶドラえもん」でも「ハニービー」でも練習できます。と、いうよりは、上下運動しかできないこれらのマシンの方が、高度処理に集中出来て、この練習にはもってこいなのかもしれませんね。
おもちゃのヘリコプターと言わずに、目標を持ってトライすることは、達成した時の喜びもひとしおです。
単に飛ばすだけでなく、コントロールに注意を持って、目標に向けトライされてみては如何でしょうか?

◇離陸
重力にさからって、浮上する。
人間「空を飛びたい!」という欲求が何処かにあるようで、はじめて機体が浮いた時は、結構感動したものです。
離陸、ホバリング(空中停止)、軟着陸のうち、「ハニービー」クラスでは、離陸が一番楽です。
ただ、一気にフルスロットルで上昇すれば良いのですから・・・・
気をつけなければいけないことは、高度を、ひとおもいに1~1.5m位まで上昇させることです。
何故かというと、高度が低いと、自分の吹き降ろしの風が地面にあたりそれが跳ね返って、つむじ風のようになっていて、安定しないからです。

自信の無い方は、ご自分が直立した状態で機体を水平に持ち、ブレードの回転を上げていくと機体が持ち上がっていくのが感じられますので、そこで手をはなせば良いのです。
手の位置は、1~1.5m位なので丁度良い高さです。

◇空中停止(ホバリング)
離陸してから高度が1~1.5m位になったら、上下のコントロールを調整して空中にとどまります。これが、空中停止(ホバリング)です。
そのまま上昇してしまうと、天井や、蛍光灯(中にはシャンデリアの方も・・・)にぶつかってしまいますので、ご注意を・・・

「空飛ぶドラえもん」では、強弱のボタンを頻繁に切替えます。
「ハニービー」では、ボリューム式のスティックを高度がプラスマイナス0になる、中和点を見出し停止させます。
10秒以上一定高度を保つには、室内の風の影響や、モーターの回転むら、電圧などの影響で、微妙なコントロールが要求されます。
軟着陸に自信が無い時や、適当な着陸場所が無いときは、機体を手で回収する事も可能になります。
ただし、壁や、障害物のほうに流されていった場合は、一刻も早く、下ろすか、回収した方がダメージを受けずにすみます。

◇軟着陸(ソフトランディング)
一番難しい軟着陸です。むずかしいので、思わず難着陸と書きたくなってしまいます。
ただし、ハニービークラス以上の機種に転向をご希望でない方は、この項目は読み飛ばされても結構です。
何故かというと、ハニービーはかなり丈夫に出来ていますので、ストンと落としても、殆どダメージをうけませんので・・・

軟着陸させるためには、地上高(地面からの高さ)10~20cmくらいまでは、かなりの降下速度で降りてきてもかまいません。
でも、必ず地上高10~20cmの高さで、一度ホバリングさせてください。
実際には、落ちてきたものを急に止める事はできませんので、降下率(降りる速さ)を徐々におとしていって、10~20cmの高さでホバリングさせるようにします。
そして、地上高10~20cmから、そろりそろりと柔らかく接地させてください。
これが軟着陸です。

■充電端子のプチ改造
「ハニービー」を充電するには、いちいち、コントローラー下の蓋を開けて、充電ケーブルを引き出してからでないと充電できません。
そこで、充電ケーブルを、邪魔にならないところに常時出しておくけるように、プチ(小さな)改造を行いました。Id01_89_11
コントローラーの充電ケーブルの蓋を改造する

改造は簡単です。ふたのした部分を、ご覧のように、ほんのちょっとした、半円形の切れ込みを入れるだけです。Id01_89_10
  
邪魔にならないので、飛ばすときも出しっぱなしにしています。
ふたを下にずらし、下の隙間から中に収納する事も可能です。

■ハニービーの内部構造
白いボディに包まれている、ハニービーの中身はどうなっているのでしょうか?
調子の悪い機体を研究用にと・・・提供して頂きましたので、早速、分解してみる事にしました。SIK89さん有難うございました。

分解するには、機体下のランディング装置をかねる「ひれ型」の部分を外します。
次に、機体のボディ部分を、あわせ目に沿って、ゆっくりと、だましだまし剥がしていきます。ちょうど、魚の3枚おろしのような感じにです。
分解すると、このような型になります。Id01_88_16
分解された「ハニービー」(画面クリックで拡大します)
   
一番右、機種部分にあるのが、リチウムポリマーバッテリです。これが5分もの飛行を可能にしているパワーの元です。
その左側にあるのが赤外線コントロール及びパワーアンプです。
このパワーアンプから、となりのメインモーターと、機体後部についている尾部ローター用のモーターに、夫々コードで給電する仕掛けになっています。
機体の下がわに赤外線受光部、側面に見える白い部分が、電源スイッチと給電コネクターです。
そして、その左側にあるのがメインモーターです。ギヤダウンしてメインブレードを回すようになっています。
この状態で重量を測ると、1g軽くなっていました。

ハニービーの改造などをされている方は沢山いらっしゃるようで、A,B,Cのバンド切替がコントロール基盤で出来るような事をかいてあるのを見かけました。
かなり小さな基盤なので、かなり難しそうですが、そのうちトライしてみようかと思います。
X.R.Bは無線(SR)タイプ以外に、有線(V2)タイプもございます。

■X.R.B(SR)AIR WOLFの初飛行
先日、KENさんの「ロボットの集まり」が、集会場を借りて開催されました。
そこで、RCヘリ(ハニービー、XRB(SR)AirWolf)を持って参加させて頂きました。
初飛行だったにも関わらず、ホバリング飛行時の安定の良さには驚きました。
お蔭様で、室内で、前進・後進、旋回や、8の字旋回など、色々、練習させて頂けました。
又、ロボ君達の上空でホバリングさせて、記念撮影を撮りましたが、対面ホバリング(こちら向きでのホバリング)の良い練習になりました。Id01_89_08
KENさんの「ロボットの集まり」のシーン(画面クリックで拡大)
ロボ君達の上空でホバリング中です

Id01_89_09 AIR WOLFが飛び回っている様子をGIFアニメに加工しました
(KENさんの手持ちデジカメ撮影画像より)

   
”X.R.B(SR)AIR WOLF”の飛行音が、実機のタービンエンジンの音に似ているとの声も上がり、なるほど・・・と納得した次第です。
スケールモデルを、こんなに簡単に飛ばせるなんて・・・うそみたいです。 

ロボ君の修理をされている方の上空を飛びまわったり、頭の上をかすめたりと、大変失礼いたしました。
皆様の暖かいご協力に、感謝ならびにお詫び申しあげます。

■あとがき
お蔭様で、室内用ヘリコプターにも、ある程度慣れてきました。
次回は、ハニービー、ドラえもん、Air Wolfに共通した、自安定調整(スタビラーザー)機能と、「X.R.B(SR)Air Wolf」のスタビレスコントロールと、操舵レスポンスをクイックにする方法などを、ご紹介してみようかと思います。

| | コメント (0) | トラックバック (0)

2007年11月13日 (火)

週刊myRobotを作ろう(81)

■更新情報 90号に「ID-01専用充電器」 (2007/11/15)

■89号『ロボットハンドの制御ボード』

今週89号のパーツは「ロボットハンドの制御ボード」です。
このボードを接続する事により、いよいよ右手の指が開閉するようになります。Id01_89_01
縦・横20×30mmのロボットハンド制御ボード

もっとも、指を開閉させるには88号の付録、CD-ROM4に入っている、ブレインボードOS、PC-CONTROL、VLCEなどの、バージョンアップを完了しておく必要がありますので、お気をつけ下さい。詳しくは、後ほどふれたいと思います。

◇ボードの組み込み
ボードには2つのコネクターが付いていて、ひとつは指を動かすモーター(2ピンコネクター)と、もうひとつは右腕から出ている多芯ケーブル(5ピンコネクター)と接続します。
そしてモーターの横にあるボード差込用の溝に差込み、ロボットハンドの前腕ケースを被せ、79号付属のネジ(3×10mm)3本で、閉じれば作業は完了します。Id01_89_07
上から見たロボットハンド
   
注意するポイントは、腕から出ているケーブルを、ケースなどにはさまれないように、うまくたたんで格納する必要があります。
ネジ止めする前に、指でケースを閉じてみて、うまく閉まらない場合は、ケーブルをはさんでしまっている可能性があります。ケーブルがはさまれた状態でケースを無理に閉めようとすると、ケーブルがつぶれて、断線・・・などのトラブルを巻き起こしますので、くれぐれもご注意ください。

◇動作テスト
先ほどもふれましたが、ロボットハンドにおける指の開閉テストをするに当たっては、CD-ROM4に入っている、「ブレインOS」「PC Control」「VCLE」の3つのソフトウェアのバージョンアップが必要です。
モバイルフォンでコントロールされる方は、「Mobile Control」のバージョンアップも必要となります。
以下の説明は、これらのソフトウェアのバージョンアップが正しくインストール且つ、動作されたものとして記載してあります。

◇ディスプレイコマンド
胸のディスプレイと、その下の3つのボタンを押して、「指の開閉」の設定、及び動作テストを行います。
「A(左)ボタン」を押して、「Diagnosticsモード」で設定、「Testモード」で動作テストとなります。

●I-Droid01 Diagnosticsモード
 ①「B(中)ボタン10回押下」 → 「Hand HAND10IT」
 ②「C(右)ボタン1回押下」 → 「Force level: 2」
 ③Cボタン押すごとに、level1~6までの強さを調整できます。Id01_89_03
     
●I-Droid01 Testモード
 ①「B(中)ボタン8回挿下」 → 「I-Droide01 Test Hand」Id01_89_04
    
 ②「C(右)ボタン1回挿下」 指開閉のテストが始まります。Id01_89_05
ディスプレイの表示アニメーション
   
Id01_89_06 テスト時における指の動きアニメーション

画像では両指が動いているのがお分かりになると思いますが、”た”さん考案のリンクを利用した「指の開閉機構」を参考に、改造したものです。
ご興味のある方は、『週刊myRobotを作ろう(73)』『週刊myRobotを作ろう(74)』の中にある「ID-01 右手の両指の開閉化」の記事をご覧下さい。Id01_81_04
            
◇PC Control
いつものように、BT接続でPC ContorlとID-01をリンクさせます。
●指を開く
テンキーの「9キー」長押し
●指を閉じる
テンキー「3キー」の長押し
●指を途中で止める
テンキー「6キー」の長押し

指の開閉を操作してみたところ、ワンアクション遅れる感があり、「6キー」を押しての中途停止は、慣れが必要かと思われます。

◇Mobile Control
PC Controlと似通ったオペレーションです。
モバイルでは、PCのテンキーと、1~3と、7~9が上下逆についていますので、指の開閉については、「3キー」と「9キー」が逆になります。
●指を開く
テンキーの「3キー」長押し
●指を閉じる
テンキー「9キー」の長押し
●指を途中で止める
テンキー「6キー」の長押し

■トピックス
デアゴ社より、90号に「ID-01専用充電器」がついてくるとの「お知らせ」がWebサイトに掲載されました。
組み立て方、あるいは電池の種類によっては、発火の危険性があるとの事から、外付けタイプの充電器になったようです。
75号まで購読された方は、下記の専用フリーダイヤルにて充電器の案内をしているようです。
専用フリーダイヤル:0120-810-062
(月~金 10:00~18:00 土日祝日を除く)Owabi_chager1

(2007/11/15)
   
■あとがき
あと1号で最終(90)号です。
そして、ついに、「ユニバーサル赤外線リモコン」が完成して、そして「週刊myRobot」が完了します。

昨年の2月から始まって、長かったような、短かったような、ID-01のロボット製作というホビーに浸った時間・・・
そして、ついにハードウェアは完成となるわけですね。
これからは、完成したハードウェアを、どのように使用するのか、テストするのか、使い方・・・つまり、ソフトウェアの面で色々試していく事になるでしょう。

当面は、90号を入手してハードウェアだけでも完成しましょうか・・・・
完全に動くID-01を目指して、皆さん、もう一息ですよ!!

| | コメント (0) | トラックバック (0)

2007年11月 6日 (火)

週刊myRobotを作ろう(80)

■更新情報 『X.R.Bエアーウルフ』 (2007/11/7)

今週88号には、「リモコンの基盤」と「CD-ROM4」がついてきました。
ここ数週間、1390円にしては何となく損をしているような気がしていましたが、今週から最終90号までは、全てボード類がついてきますので、これなら納得できます。
それにしても、ついにあと2号で完了してしまいすね。

■88号『ユニバーサル赤外線リモコンの発信器と受信器』
今週号は、「ユニバーサル赤外線リモコンの発信器と受信器」です。Id01_88_01
    
今週号と、最終90号の「赤外線インタフェースボード」を組み合わせないと、この赤外線リモコンは機能しません。
したがって、毎度おなじみの保管にするか、先週のように組み立てをしてから保管をする手があります。
組み立てた場合、こんな感じになりますが、あくまでも自己責任でお願いします。Id01_88_02
    
この赤外線リモコンのケースは、かなりきっちりと閉じるように出来ているので、ケースをこじ空ける時に傷をつけないようにご注意ください。
こじ開けるときは、腕に差し込む十字のプラグ付近から、マイナスの精密ドライバーでじわりじわりとこじ開けていきます。
ある程度隙間が大きくなったら、大きなマイナスドライバーでじわじわとこじ開けます。
合わせ目付近の傷が気になる方は、何もせずに保管されていた方が良いのでは・・・と思われます。

■CD-ROM4
ついに最後のバージョンアップが入っている、CD-ROM4がリリースされました。Id01_88_03
    
このCDの中身は、1)ソフトウェア、2)組み立て(解説ビデオ)、3)マニュアルの3つのメニューに分かれています。Id01_88_08
  
{1}ソフトウェアId01_88_09

●『ビジュアルCライクエディター』最新版インストール
●『ID-01 PC Control』,『ID-01 Mobile Control』最新版インストール
●『ブレインボードOS』最新版インストール
●Javaライブラリーとサンプルコード
●Adobe Readerのインストール

{2}組み立てId01_88_10
各項目の説明ビデオが収録されています

●ブレッドボードと光センサーキット
・温度センサー
・ブレッドボード
・ベースコントローラー・ボード
・ブレッドボードの接続
・胴体の組み立て
・光センサーと抵抗器
・ブレッドボード用接続ケーブル

●アームコントローラー・ボード
・バックパック内側ケースの固定
・アームコントローラー・ボードの配線
・上腕部のインターフェース・ボード

●両腕の組み立て
・両腕の配線
・両腕のケーブルとアームコントローラー・ボードの接続
・そのほかの電子ボードの取り付け
・左肩ステー
・左上腕部の組み立て
・左前腕の組み立て
・バックパックの完成

●ハンドツール
・運搬トレー
・ハンドライト
・ロボットハンド
 
{3}マニュアルId01_88_11
●『ビジュアルCライクエディター』マニュアル最新版
●ディスプレイメニュー
●i2Cプロトコル
●BlueToothプロトコル
●Javaライブラリー{英語}
●『ブレインボードOS』Linuxカーネル

◇『ブレインボードOS』の更新
いつもながら、ブレインボードOSの更新は、背中のバックパック下部の蓋をあけて、シリアルケーブルを差込み、CD-ROM4に入っている”brain_update.exe”をクリックします。Id01_88_07
ブレインOS更新のDOSコマンド(画面クリックで拡大)

例によって、DOSウィンドーが開き、シリアルポートを探していきます。COM-PORT1を見つけるとインストールが始まります。
そして「USBケーブルを接続してください」のメッセージで、USBケーブルを差し込みます。
本来なら、暫くしてから、「いったんUSBケーブルを抜き差しするように・・」とのメッセージが出るのですが、何故か10分待っても出てきません。
そこで強制的に、USBケーブルを抜いてみたら、「USBケーブルを抜き差しせよ・・」とのメッセージが出てきました。
その後は、滞りなく処理が完了しました。

気になるので、再トライしてみたところ、やはり途中でひっかり、同様の処理が行なわれました。
私だけの問題なら良いのですが・・・・Id01_88_12
ディスプレイは「Brain BRN15JP」と表示されました

◇PC CONTROL
PC-CONTROLもバージョンアップしました。Id01_88_06
オプションメニューも更新されたようです

V.1.5.5になって、指の開閉、赤外線コマンドなどが追加されたようです。
次週、89号で指のインタフェースボードがリリースされたら、早速テストができますね。楽しみです。

◇Mobile ControlId01_88_13_2
モバイルコントロールも同様にVアップして、Ver.1.8.16になりました。
PC Control同様、指の開閉、コマンドリモコンの操作などが追加されました。

◇ビジュアルCライクエディター
VCLEも更新され、Version 1.2.0(ja)になったようです。Id01_88_04
  
右腕先の指の開閉コマンド、赤外線コントロールコマンドなどが追加されました。
指の閉じる強さ(フォース)はパラメーターで変更が可能です。
ブレッドボードで、赤外線による、側面センサーで利用されていた、交流(脈流)の発生コマンドも追加されていました。Id01_88_05
上から、交流モジュレーション、ハンド(開と閉)、リモコンコマンド

■X.R.B.エアーウルフ
そろそろID-01も終わりに近づいてきたので、寂しさのあまり、ラジコンの室内ヘリ、『X.R.Bエアーウルフ(X.R.B-SR AIRWOLF)
を手に入れてしまいました。
スケールモデルですので、暫くは飛ばさずに眺めていようかと思います。
(おなかに抱えたバッテリーが内蔵されると良いのですが・・・)
そのうち、エアーウルフの飛行リポートを含むヘリコプター編(2)をアップしようかと思います。
(2007/11/7)
Id01_88_14_2
左が無線式のエアーウルフ、右が赤外線式のハニービー
(各画像ともクリックで拡大します)

   
■あとがき
「天高く馬肥ゆる秋」。空を見上げると、青空にうろこ雲。
かと思えば、冷たい秋雨がしとしとと降り注ぐ。
でも確実に、日一日毎に、朝晩の冷え方が少しづつ深まっていくのが感じられます。
こんな時には、ゆげの出ているコーヒーか、お茶でも飲みながら、進化を続けるID-01を眺めているのも、良いものです。

それにしても、あとたった2週で90号、これで完結となるわけで、うれしやら、さみしいやら・・・

| | コメント (2) | トラックバック (0)

« 2007年10月 | トップページ | 2007年12月 »