カテゴリー「1)週刊マイロボット(51~60)」の記事

2007年5月29日 (火)

週刊myRobotを作ろう(60)

■更新情報 「後輪製作方法」 by.KOBA (2007/5/30)
■更新情報 「続魔法のリング」 (2007/6/2)
更新情報 「着脱式ブレッドボード」 (2007/6/2)
更新情報 「eneloopのメモリー効果」 (2007/6/4)


バインダーがついに5分冊目に突入しました。16冊分がバインドできますので、65号から80号までが入ります。
今のところ最終号は90号とアナウンスされていますがどうなることやら・・・
最終回の完成を早く見たい・・・という気持の反面、、まだ終わって欲しくない・・・という気持をもっているのは私だけでしょうか。

■65号『実験用の回路基板、ブレッドボードを設置する』
今週65号は、回路の実験が自由に出来るブレッドボードです。Id01_65_01_1
 
ブレッドボードは約85×55×10mmの沢山の小さな穴の空いた、分厚い樹脂製のボードです。
これを、バッテリーボックスの蓋の上に、粘着糊でピッタリ張り合わせます。
先号にも載せましたように、着脱自由な方法があれば、実験の時以外はブレッドボードのないスッキリとしたID-01でいられます。
と、いって、48gのこの分厚いボードは、部品、配線などを含めたらさらに重くなりますので、あまり中途半端な仮止めなどをすると、走行中に落下してしまう危険も考えられます。

アームボード(68号)が来ないかぎり、ID-01でのブレッドボードのテストは出来ませんので、今回はとりあえず保管という形をとり、「しっかりとまり、且、着脱自由な方法」をゆっくり考える事にします。
今までは先行して取り付けを行っていた「ふみのへや」が、今回はマニュアルよりも先延ばし・・・極めてレアなケースですね。

◇ブレッドボードとは
少しブレッドボードについて予習しておきましょう。
ブレッドボードに周知されている方は、この項は読み飛ばしてください。

ブレッドボードとは、電子回路の試作する場合、アイデアを即、組み立てられる、大変便利な半田付け不要のボードの事です。Id01_64_08_1
高周波回路には不向きですが、デジタル回路や低周波回路についてはかなり使い勝手の良いツールです。
このボード上で色々テストを行い、納得のいく回路ができた時点で、ユニバーサル基板などに移し変え、ハンダ付けして固定し本稼動に移行させます。

ブレッドボードの由来は、本来パン生地をこねるときに使う木の板の上に、部品を並べて真空管ラジオなどを作ったところから始まった・・・とされています。

◇ブレッドボードの構造
穴の間隔は、2.54mmで大半の電子部品の端子幅に合わせて作られています。

ブレッドボードの穴は、大きく分けて2つのグループに分かれていて、片方は電源ライン、もう片方は部品の配線ラインとなっています。
各穴は、ライン毎に穴の下で接続されており、電源ラインは縦に、部品ラインは横に内部配線されています。Id01_65_03
●電源ライン(縦30穴のブロック)
ボードの両側は、プラスとマイナスの電源部で、縦列全ての穴(30個)が、穴の裏側で繋がって(赤・青矢印)います。
●パーツライン(横5穴のブロック)
こんどは横に5つづつ並んだ左右2列のブロック(黄緑、水色矢印)が、実際にパーツを取り付けるところです。
英小文字で(a1-e1、f1-j1)のように横5つのブロック2列が、縦に30個ならんでいます。
(このアニメGIFでは、上から5行のラインしか表示しておりませんが、実際には30行全てのラインが其々繋がっておりますのでご了承ください)
実際の使用方法については、67号についてくるブレッドボードの配線用リード線を用いて実験してみたいと思います。67号が来るまで暫くお待ちください。

◇ブレッドボードの内部構造
目を良くこらして見るとブレッドボードの配線がぼんやりと見えてきます・・・・いよいやそうではありません。今日、もこさんのブログを見たらびっくり。
ブレッドボードが分解してあり、裏の配線がむき出しになっている画像が載っているではありませんか・・・
早速、わたしも裏の粘着テープを剥がしてみると、電源ラインとパーツラインの縦横の配線がむき出しになりました。Id01_65_14_1
ブレッドボードの内部配線はこのようになっていました

粘着テープを取ると、両側の電源ラインが取り外せ、3つのブロックになりますので、レゴブロックのようにいくつかのボードと組み合わせて、用途に合わせた色々な形状に形作る事が出来るようです。Id01_65_15
  
もこさんは分解したあと、取り付け方法のアイデアをお持ちのようで、なにやら画策しているようです。
今後、参考にさせて頂こうと思っています。
(2007/5/30)

■着脱式ブレッドボード
前述しましたようにブレッドボードは実験装置であって、収納式でも無い限り普段は取り外しておけるようにしたいと思います。
併せて、ブレッドボード取り付けで本体に加工を施したくもないので、ご覧のような「着脱式ブレッドボード」を考えてみました。Id01_65_19

画面クリックして拡大しても分かりにくいでしょう・・・

「単純に、ブレッドボードをフタに張ったように見えるが・・・」
ごもっともなご意見ですが、実はこの仕掛け、キャップ式のカバーがかぶさっているだけなのです。

◇素材と加工
素材は11号のバッテリボックスが入っていたパッケージを切り取っただけです。
前後左右がバッテリーケースそのままの形をしているのと、蓋に合わせたへこみがありますので、ブレッドボードの重さだけてずれる心配が全く無いのです。
前部の超音波部分と、側面のスイッチ、上面と背面のコネクター穴などを切り取ればOKです。Id01_65_20_1
    
蓋のへこみの部分を平らにするため、eneloopのパッケージを四角く切って貼ってみました。
ロボ君のブルーの鼻に会わせただけで、透明な板でも良かったのですが・・・
ブレッドボードは、ベルクロで取り外しが出来るようにして、これ単体での実験も可能なようにしました。
外したキャップを被せておけば、ブレッドボードのホコリよけにもなります。
又、ご覧のようにバッテリーケースの蓋の代用にもなります。バッテリーの交換が多いときなどは便利ですね。Id01_65_22_1

状況にあわせて3モードで使用できます
 
11号のパッケージがなくても、バッテリボックスの形にボール紙や、透明板などを切ったりしても代用できます。ヒートプレスという手法で、バッテリボックスぴったりの形状に樹脂版を加工する方法なども考えられます。
この方法以外にも、色々な方法が考えられるとおもいますので、皆様工夫されてみては如何でしょうか?
(2007/6/2)


■テスト用スタンドの再活用
17号で作成したテスト用スタンドは、ずっとボディ部のスタンドとして活躍してきました。Id01_65_05
ところが、66号をもってボディ部とベース部がドッキングしてしまうと、このスタンドは長い役目を終えるのでした。
と、思っていたのですが、ID-01はいつまでもこのスタンドを大事に思っているようです。
イタリアデアゴ社のパーツリストにある、67号のPDFマニュアルに、こんな画像と記事が載っていました。Id01_65_04
「・・・光センサーは敏感なので、車輪を床に触れないように、ロボットを(一時的な)台座の上に置いてテストします・・・・・」
その台座が、このテスト用スタンドなのです。

置く方法として、2つ上の画像のようにスタンドを置き、その上に左側が進行方向を向くようにID-01を載せます。
ちょうどベース部走行用モーターの真下(赤楕円印)あたりにスタンドが来るように載せてください。Id01_65_06_1
最初なれないうちは、前後させてアジャストする位置を探す必要がありますが、慣れると一発でセットできるようになります。
当然ですがスタンドは水平なところに置く事と、尾輪は進行方向にセットした方が全体の座りが良くなります。
スタンドの位置は、ID-01の前後の重心位置付近ですので、安定して支える事が出来ます。
これから、ベース部の走行周りの調整をされたり、プログラムでのテストなど、利用価値は高いのではと思っています。
さすがですね!デアゴさん。

■視覚で対象物に接近するプログラム
先週は「障害物を回避するプログラム」を考えてみましたが、今週のテーマは「視覚で対象物に接近するプログラム」を考えてみようかと思っています。
ビジョン追跡は、CMOSカメラで捉えた画像を、横(X)軸は(-80、80)値、縦(y)軸は(-60、60)までの値で、捉えた画像の最も大きな対象物の重心座標で検知できます。Id01_65_13
今回は対象物が床にある・・・という前提で、接近するにつれ、CMOSカメラの座標がどう変化していくかを検証し、どのようにプログラム化したら良いかを考えて行きたいと思っています。Id01_65_17
接近する事による座標の変化(画面クリックで拡大します)

◇対象物の色と環境
対処物の色は、周りの色よりもかなり際立った色の方が良さそうです。
肌色付近の色は、周りの色に溶け込んでしまいやすいので、避けた方が良いでしょう。
それから、ビジョン認識をする上で、もうひとつ重要な要素があります。
私達は、以前、サウンド追跡で周りの環境が非常に重要な事を学びました。
ハードの整備以外に、静かな環境と、カーテンなので囲み音が反射しない工夫が必要でした。
これと同じように、周りに色が氾濫している場所での認識は非常に難しく、誤動作が多くなります。
部屋が物であふれている方は、玄関、キッチン、フロ場、ベランダ、ガレージなども調べると、良いテスト場所が見つかるかもしれません。ビジョンン認識のテストには、是非、ベストの場所を見つけて楽しんでください。
(2007/5/29)

◇CD-ROM3でVCLEがバージョンアップ
記事が中途半端のまま止まっています。訳があって次週に持ち越しますので宜しくお願いいたします。
訳と言うのは、明日来る予定の66号に付いてくるCD-ROM3に、V&BボードOSと、VCLEのバージョンアップが含まれています。
新バージョンのV&BOSと、VCLEをイタリア版でテストしたところ、複数プログラム(10本まで)の選択や、新たなウィンドー(エラー表示他)など、新機能が付いてきます。見たところコマンドは増えていないようです。
プログラミングも、新VCLEのテストを兼ねてで行いたいと思います。
(2007/6/4)
つづく


Line01s_63 ■続「魔法のリング」
KENさんから「魔法のリング」を紹介された時はその効果にビックリしましたが、ベスト版はこれだとばかりに内径が22mmのリングを紹介されたところまでは『週刊myRobotを作ろう(59)』でご紹介しました。
今回、その『New魔法のリング「Oリング(シリコン)22mm、4CP-22」』を手に入れ、実際に付け替えてその効果をテストしてみました。
私の場合、ボディ部とベース部を合体して、おまけにバッテリケースと20芯ケーブルまで接続してありますので、分解するのも容易ではありません。そこで、せっかく分解するついでに、他のモーターボックスの手入れも同時に行うことにしました。

◇スケジュール
1)ベース部を分解して、左右車輪のシリコンOリングを、20mmから22mmに交換
2)ベースボードの腰モーターボックスも分解して20mmのシリコンOリングに交換。
3)左右腕のモーターボックスを分解し車輪用に使用していた20mmシリコンOリングに変更
4)首PAN用モーターボックスのオーバーホール及びモーターケーブルに仕掛け

◇Oリング変更作業実施とその効果
1)ベース部
22mmに変換しましたが、前回、グリスアップなどの大幅な改善を行った事もあり、数値的には大きな差異はありませんでした。
 左側 79-85mA 効果(-7mA)
 右側 70-80mA 効果(-7mA)
効果の差は、ID-01ごとに異なるようで、大きく差が出ているケースもあります。今回は、2号機でテストをしましたが、1号機ではどのような結果が出るtか、交換の結果については改めてレポートしたいと思います。
「C-C」で、デフォルトの15%のままスタートボタンを押して、両輪とも問題なく安定してゆっくり回りました。
「魔法のリング」の特徴である、「トルク(物の乗り越え)効果」については、改めて検証したと思います。

2)腰モーターボックス
このモーターボックスは、オーバーホールして良かったと思っています。何故なら、組み立てた時は1.5Vで動いていたのですが、今回分解して1.5V通電をしたところ動かず、3.0Vでどうにか動く程度に性能が劣化している事が判明しました。イニシャライズで腰のリフトは問題なく動いていた事もあり、精神面でかなり衝撃を受けました。
早速、注油、オーバーホールを施したところ1.5Vで動くようになりました。併せて20mmの「魔法のリング」に交換したところ、電流値が150mAになりました。
「掲示板」にあるakkunさんの投稿している電流値と見ても遜色がないようなので良しとしました。
モーターボックスは、たまには分解してチェックするオーバーホールが必要な事が分かりました。

3)左右腕のモーターボックス
走行車輪用に22mmのOリングを適用した事から、余分になった20mmのシリコンOリングを左右の腕用に適用してみる事にしました。
68号でアームボード、69号からは腕用のパーツがリリースされますので、このボックスを改善するには今が最後のチャンスかもしれません。
○左腕
今まで電流値で計測してなかったので計ったところ220mAありました。
注油とグリスアップ、そしてシリコンOリングに替えて、改めて計測すると150mAまで下げる事が出来ました。
と、喜びもつかの間、逆回転すると190~200mAになってしまいます。何回計測しても、正と逆回転では、電流値に差異がでます。
全てのパーツを取り払い、モーターとベルトで繋がっているギア付きプーリーだけにしました。
1.5Vにしてベルトの回転方向を見ると、モーターからギア付きプーリーに送りだされる側が、下の時に電流値が大きくなります。
そこで納得がいきました。、シリコンベルトの太さと柔らかさが原因となっていたのです。
即ち、シリコンベルトが太いため、ベルト底面がギアボックスの床ぎりぎりになっていたところ、下側が送り出される時たわむことによりギアボックスの床にこすれてしまい、回転の負荷になっていたのです。
そこで、ギアボックスの底面をベルトに沿って少しづづえぐっていったところ、正回転140mA、逆回転160~170mA位まで下げる事が出来ました。
ただし、この溝をあまり深く削りすぎると、穴が空いたり、床面が割れたりしてはこまりますので、これで良しとしました。
○右腕
当初210mAだったものが、注油とグリスアップ、Oリング交換なので160mAまで下がったものの、モーターボックスのフタを閉めると190mAまで上がってしまいます。
原因として、ベルトと床面との接触は全くなく、回転しているギア軸がフタにより押されているのではと思い、色々対策を施してみましたが、あまり効果はありませんでした。
正回転で170mA、逆回転で180mAですが、1.5Vでも問題なく回りますので、この辺で手を打つ事にしました。

4)首PAN用モーターボックス
首PAN用モーターボックスには、シリコンOリングでは太すぎる事から対応は断念しました。
一方、正と逆回転で、ギア音が異なることから、注油、グリスアップなどを行った結果、210mAで回るようになりました。
セラミック系のグリスを使用していましたが、やむなく真っ黒なモリブデン系グリスに変更した結果、かなりギア音の差異が改善しました。でも、ギアボックス内は真っ黒です。
○ケーブルの改造
これはケーブルを内蔵された方だけの問題ですが、首内部を通過したケーブルの内、首PAN用ケーブルだけにモーターボックスが付いていて、他のケーブルは全部コネクターで着脱が可能です。
あまり何回も行いたくありませんが、首内の改造などを行うときに着脱に便利なように、首PAN用モーターボックス手前に、コネクターを取り付け(赤丸印)着脱が出来るようにしました。Id01_65_18_1
週刊myRobotを作ろう(49)』でご紹介した「コンコネ(オスピンとメスピンを組み合わせる)」で接続しましたので、着脱が容易です。
これで、ヘッド部を着脱する時に、首PAN用モーターボックスまで外す必要が無くなりました。
   
今回は、Oリング交換という事もあり、普段空けることの無いモーターボックスをオーバーホールとなりましたが、ID-01を長く使用するためには定期的にはメンテナンスが必要のようです。
そういえばマニュアルには、メンテナンスフリーとは書いてありませんね。

そして、あまりに多くの作業があったために、作業の画像が一枚もありません。今回は2号機だけのメンテナンスを行いましたので、続く1号機の作業の時には心して画像を残したいと思います。
来週はCD-ROM3が付いてきますし、大半の方は、ヘッド部とベース部の合体作業がありますので、こちらもテキパキと作業を行い、早めのレポートに心がけたいと思っています。
(2007/6/2)

Line01s_64 ■eneloopのメモリー効果
近頃、ますます電力消費量が増えてきたID-01ですが、2台のID-01を動かすためには一組(8本)では足りず、数ヶ月前に、もう一組のeneloopを購入して使い始めました。
一年近く使用したものと、新しい電池との間で「電池のもち時間」にかなり開きがある事が分かりました。

eneloopはニッケル水素電池の一種ですが、つぎ足し充電を続けていくとメモリー効果が出てしまいます。
eneloopの説明を見ると、『本製品は、通常の機器の使用において、メモリー効果の影響は軽微なため、メモリー効果を気にせず、電池を使った分だけ、つぎ足し充電してお使いいただけます。』とありますが、メモリー効果が無いとは書いてありません。

◇メモリー効果とは
メモリー効果を調べて見ると、『継ぎ足し充電を開始した残容量付近で急激に放電電圧の低下が起こる(充電を開始した残容量を「記憶」する)ことに由来する』と書いてありました。
ニッカドや、ニッケル水素電池などで、完全に放電せず(まだ電気が残っている状態)に継ぎ足し充電を繰り返すと、電池の容量が残っているにもかかわらず放電電圧が低下してしまい、見かけの容量が減少した様に見える症状を言います。

近頃のデジタル機器やID-01などのように、電池残量がまだ残っているのにも関わらず「電圧交換のサイン」が出てしまい、ついつい後追い充電してしまう・・・・など、メモリー効果が出やすくなる要因にもなっています。

◇放電(リフレッシュ)機能
これを防ぐ(或いは直す)には、電池の残容量をほとんど放電させる必要があります。
そして、満充電と放電を繰り返すことにより、新品同様のニッケル水素電池に蘇る(リフレッシュする)わけです。
ニッケル水素電池を放電させる時注意しなければいけないのは、完全に放電させる(過放電)と、こんどは電池がダメになってしまいます。
そこで、過放電防止機能の付いた、放電器を手に入れると、簡単・安全に放電が出来ます。


(1)放電器(リフレッシュ)を自作

電池ホルダーに、豆電球とシリコンダーオード(整流用シリコンダーオードなど)を直列に付けた過放電防止機能の回路を自作する手があります。
放電には時間がかかりますので、電池8本だと大変そうですね。
これを複数個作製すれば時短になるかもしれません。自作派にはお勧めです。


(2)リフレッシュ機能付き充電器

巷には、リフレッシュ機能付きの充電器が沢山出回っています。
ネットで調べたところ、2千円台~8千円の間位で販売されていました。
色々調べてみますと、其々の電池の特性にあったもの以外は効果が薄いような記述もあり、eneloopにマッチした充電器を探してみました。
同じく三洋電機の製品で、リフレッシュ機能と残容量チェック機能が付いたもので、電池4本がまとめて放・充電が可能なものが見つかりました。eneloopのWebサイトを調べたところ、この機種はEneloopの推奨充電器に載っていましたので間違いなさそうです。
機種名は「NC-MR58」ニッケル水素電池・カドニカ電池専用充電器(リフレッシュ機能、電池残量チェック機能付き)というものです。(ヨドバシ価格4280円)Id01_65_23

下に並んでいるのが4つの充電表示灯と、リフレッシュ表示灯です

◇リフレッシュのテスト
自作しても運用が大変そうなので、「NC-MR58」を早速購入して使用してみました。
ID-01からeneloop4本を取り出し、電池残量をチェックしてみました。
電池残量に応じてLEDの色が変化します。
赤(即充電)、黄(少し使用可)、緑(使用可)
調べて見ると、赤×1、黄×2、緑×1でした。
どちらにせよ、メモリー効果は消したいので、4本まとめてセットして、リフレッシュボタンを4秒位押して、リフレッシュモードにしました。
黄色いLEDが点灯してリフレッシュしている事が分かります。しばらくすると、ほんのり暖かくなります。
4本とも(セットした本数だけ)リフレッシュが終了すれば、自動的に充電モード(赤色LED点灯)に切り替わります。
赤色LEDになったら、今まで使用していたeneloopのチャージャーに移し変え、残りの4本をリフレッシュさせてみようと思います。
黄色いLEDが付きっ放しですので、リフレッシュしたEneloopの使用感については、あらためてレポートしようと思います。

リフレッシュが本当に必要なのは、Eneloopよりも、忙しい皆様の方なのかもしれません・・・・
(2007/6/4)


Line01s_60 ■後輪の製作
「マスターズ掲示板」でご覧になった方もいらっしゃると思いますが、後部尾輪の機能改善を計るため”KOBA”さんが「■後輪を製作しました■」という記事を投稿されました。

この記事に私もコメントを書きましたところ、早速、何通かの問い合わせメールが届くようになりました。
そんな折、KOBAさんからその製作作記事の掲載を依頼されましたので、このブログでご紹介したいと思います。
本来なら、私が検証してから掲載しようと思ったのですが、上下の合体をする66号が来週に迫っている事もあり、尾輪の動きも、これから色々な問題が生じてくると思います。
早めの掲載が望ましいと考え、KOBAさんの原文のまま掲載する事に致しました。

【後輪製作方法】              by KOBA
1.35ミリの木製の玉の加工
(1)最初から開いている5ミリの穴を利用して、カットする部分に線を引く(コンパスの要領)
(2)玉が動かない様に手で押さえて、引いた線の少し手前をノコギリでカットする。
(3)カット後、線にそってヤスリで平らに整形する。Id01_65_07

写真1Id01_65_08
写真2Id01_65_09
   
2.中心の穴の加工と塗装
(1)最初に開いている中心の穴が5ミリに対して、後輪シャフト径は4.5ミリなのでこのままだと遊びが多すぎるので、穴にストローを入れてスぺーサー代りにする。
※ストローにスパイラル状の切り込みを入れて、穴に入れる時に縮めて入れると穴の中で広がり、穴の内側にピッタリと合う。

(2)穴の加工後、お好みの色で塗装する。Id01_65_10_1
写真3Id01_65_11
  
3.取り付け
(1)標準の後輪マウント取り付けネジ(4x15の六角頭ネジ)では35ミリの後輪を取り付けるとネジの頭が車輪に接触するので、丸い頭の4x15のネジに交換する。(写真参照)
写真4Id01_65_12
   
(2)後輪マウントへの車輪の取り付けはマウントと車輪との間に5ミリワッシャを使用する(写真3参照)

以上

今回のKOBAさんの記事に関しましては、「ふみのへや」では、未検証です。
従いまして、ご質問等につきましては「マスターズ掲示板(■後輪を製作しました■)投稿者:KOBA」No.11012 投稿日時:2007-05-28 07:10:24の方へお願いいたします。
私も、近々素材を手に入れて、検証してみようと思います。
KOBAさん、投稿有難うございました。
(2007/5/30)

Line01s_61 ■あとがき
今週のブレッドボードはコンパクのものですが結構使いやすいタイプでもあります。
別にID-01に取り付けなくても、色々な実験が出来ますので、なんとか着脱を自由にしたいと考えています。
他の種類のブレッドボードをネットで調べていたら、65号についている大きさのボードは、2~4百円前後で市販されている事が分かりました。
少し複雑な気持です。

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2007年5月22日 (火)

週刊myRobotを作ろう(59)

■更新情報 ブレッドボードとデザイン (2007/5/23)
■更新情報 ダウンロードエラー復帰 (2007-5/23)
■更新情報 障害物回避するプログラム追記 (2007/5/25)
■更新情報 ファイルの置き場 (2007/5/26)
■更新情報 T-DroidControlCenterがV3.0に (2007/5/26)


今週64号をもってバインダー4冊分が終了し、次週号からは5冊目に突入します。
本来なら週刊myRobotは、5冊目の75号で終了となりますが、皆様ご存知の通り90号まで延長されたため、バインダーは6冊必要になってしまいましたね。
それにしても、週刊myRobotもいよいよ大詰めになってきて、だんだんとID-01の本来の姿になってきました。
あとがきには、69号までの簡単なスケジュールを載せておきました。

■64号『温度センサーの取り付け』
今週64号は「温度センサー」です。
12×15mmの小さなボードで、表面には”Temp Sensor”の文字が見えます。Id01_64_04_1
68号に付いてくるアームボードに接続されると、音声により温度を告げてくれたり、VCLEのプログラムで温度変化により何かのアクション、例えば、熱くなった(28℃以上)のでエアコンのをONにする(90号までの赤外線コマンダーのパーツが必要ですが・・・・)などが出来るようです。

マニュアル通りに作成されている方も、今回は保管せずに取り付けができます。
バックパック内側ケース下部にある、温度センサー用のステー(赤角丸印)に取り付けます。Id01_64_05  
   
ポイントは、方向を間違えないように取り付けが必要です。
ケーブルが出たほうが上を向き、センサーの黒い突起がケース下側にある半円形の切り込み位置(赤丸印)にある事を確認してください。Id01_64_06
   
59号付属の2.6×8mmのフランジネジ2本で取り付けます。
68号のアームボードが来るまでは配線がブラブラしますので、セロテープなどで仮止めしておいても良いかと思います。Id01_64_07
今週の作業はこれでおしまいです。

■ブレッドボードとデザイン
65号についてくるブレッドボードは、新たな回路を作り、色々実験する事が出来る便利この上ないツールです。Id01_64_08
これから先、66~67号、81~83号では、実際にこのボード上に回路を作り、VCLEで組んだプログラムで動かすなどの実験を行いますので、この分厚いボードを取り付けないわけにも行きません。
65号のイタリア語のPDFマニュアルを読んでみると、このボードは、「粘着性の糊で(バッテリーケースの蓋に)ペタッと付けたたら簡単にはがれないようになっているので、取付けには注意」と書いてあるようです。
(私の翻訳間違いなら良いのですが・・・)

どうせなら、今までのバッテリーケスとは別に、蓋つきのブレッドボードを設計してくれれば、必要に応じて差し替え出来るのに・・・などとぼやいてみたところで、今となっては仕方がないですね。

私のID-01はオリジナルデザインのままですからブレッドボードが付いていても、さほど気にならないのですが、デザイン或いはカラーなどに凝った方たちは、このブレッドボードをどのように溶け込ませていくのか、腕の見せ所かもしれませんね。Id01_64_09
75号PDFマニュアルに載ってしる完成画像です
 
回路の実験以外は必要ないといえば、無いほうがすっきりしますね。
そういえば、バインダーの表紙も、ブレッドボードが何処にも見当たりません。
来週までに、ブレッドボードが着脱可能な方法を見つけられれば良いので、今のうちからシンキングタイムですね。
もっとも、そう思うのは私だけでしたら、単なる独りよがりというところでしょうね・・・

■VCLEが不調
今週、VCLEのプログラム記事を予定していたのですが、VCLEからID-01にプログラムを転送できなくなってしまい、テストが出来ません。
先日、イタリアWebサイトから、色々なJAVA、その他のPGをダウンロードしてテストした為かもしれません。
今後リカバリーにつとめ、無事回復したら記事に載せようかと思っています。暫く、お時間を・・・・・・

◇ダウンロードエラー復帰
VCLEからID-01にプログラムを転送しようとすると次ようなメッセージが出て、先へ進めません。Id01_64_10
Code generation failed
javax.xml.transform.TransformerException: java.lang.NullPointerException
  
何回か条件を変えて試してみても同じです。
その日は原稿を書き上げなければならないのと、他にも用件がたまっていましたので、対処はあきらめました。

翌朝、気を新たに対処しようとしたところ、ある事に気が付きまいした。
デジャヴ・・・私は、かってこの光景を見た・・・・
思い出したのです。「掲示板」に同件でロボ01さんからHELPが来たこと・・・そして、「発送センターの中の人」さん、「hisami」さんにお世話になったことを・・・・Id01_64_11
掲示板の内容です (画面クリックで拡大します)

色々なJAVAをインストールして、それらが悪さをしていたようです。
「掲示板」に載っていたそのままの内容を試してみました。
●対処方法
①「JAVA」及び「VCLE」を全てアンインストールします。
②アンインストール後、PCを再起動します。
③再度、「JAVA」及び「VCLE」のインストールを行います。

以上の方法を試したところ、問題なく転送(ダウンロード)が出来るようになりました。
ロボ01さんから依頼されて書いた文章とはいえ、まさか自分かその文章で助かるとは思ってもいませんでした。
先程、「掲示板」にも同件の投稿をしてきました。

お陰様でVCLEのプログラムのテスト環境が整いました。
(20007/5/23)

■障害物を回避するプログラム
やっとVLCEが使用できるようになったので、何か手を付けてみましょう。
使用する命令、方法等については、あくまでもVCLEユーザーガイドの範囲内とし、皆様が活用、アレンジされる上での足掛かりになれば・・・と思っています。

ID-01の中に「物体回避」というモードが有り、以前ムービーでご覧頂きましたように、物に衝突しないで走行できます。
この辺のロジックを自分で組むことにより、超音波センサーを利用した物体回避の原理を考えてみましょう。
VLCEでプログラムを組む前に、プログラムの流れを考えます。Id01_64_13

◇プログラムの流れ
最初から凝った物を考えずに、単純に物をよけるだけのロジックを考えていきます。
ID-01の超音波センサーは、前方向左右60度の障害物を検知するように設計されています。
VCLEのマニュアルには、0~255cmまで計測できるような記述があります。
私が「C-C」で超音波の距離を計測したところ、最短で23cmでした。
衝突を回避する為には、こんな近距離を計測していたのでは意味がありません。
私は、衝突回避距離を40cmと決めました。この距離以内にあるもの全てを回避する様にプログラミングを考えました。
まず、超音波センサー(左・右・中)のステータスを決め、それに伴う行動についてルールを決めて行くことにしました。

●計測モジュール
最初に、超音波センサーによる計測(左・右・中央)モジュールを考えていきます。
3センサーの計測を先にするのは、方向転換の方向、角度決定には複数センサーの情報処理が必要なためです。
40cm以上のものは「
」でステータスの値としては”0”を、40cm以内のものは障害物として「」で値としては”1”を与え、其々ステータスコードとして認識させます。
その後、不必要な回避行動が見られる事から、左右の距離を30cm以内に変更してみました。センターは40cmのままです。

●行動モジュール
次は、各センサーのステータスに応じて、どのような行動を取るかの行動パターンを考えていきます。
最初は、あまり複雑な動きをせず、3つのセンサー全てが「
」の時だけ前進し、それ以外の組み合わせでは、全て方向転換をする事にしました。
いずれ、回避のテストを通じてノウハウを集め、斜め左方向の前進とか、バックとかを組み合わせていきたいと考えています。

(センサー情報による行動パターン)

Left

Center

Right

コード

行  動

000

前進

100

R45°

110

R90°

111

R180°

011

L90°

001

L45°

ステータスコードは、3桁の0と1の組み合わせコードで、Leftが100の位、Centerが10の位、Rightが1の位で、障害物有りが”1”、無しが”0”としました。
従って、LeftとCenterに障害物有り、Rightが無しの場合は、”110”となります。
行動で、Rは右回転、Lは左回転、後の数字は回転角度です。R90°は、右に90度の回転となります。


具体的に画像で説明しますと、上の行動パターンでステータスコード”011”は、次のような状態です。
真上から見下ろした図で、ID-01の両側は、白い壁に囲まれた通路とします。斜め右寄りに向いた状態での、超音波計測の結果では、左「
」、中央「」、右「」となります。Id01_64_14_1
 
◇ループ動作
ところが、ここで問題が発生しました。
ステータスコード”011”の行動は”L90°”。つまり、その場で左
に90度に向きを変えます。
向きを変えた時点で、新たに超音波の計測をします。すると図のように、左「
」、中央「」、右「」となり、ステータスコードは”110”です。”110”の行動は、R90°つまり、その場で右に90度・・・・・
この状態でいる限り、ID-01はバッテリーが切れるまでこの動作を繰り返し続けます。Id01_64_15

このような、プログラムミスで繰り返しから脱出できない状態の事を「ループ」と呼んでいます。
又、壁に正対して止まっている場合(ステータスコード”111”)でも、180度半回転しても、反対側の壁に正対してしまいますので、同様のループ運動がおきてしまいます。

◇ループからの脱出
自分でプログラミングをしている以上、なんとか工夫してこの状態を抜け出す方法を考えなくてはいけません。
ここまでご覧になった皆様でしたら、どのように対処されますか?

私は前回どのような行動をしたか(ステータスコード)をメモリーしておき、今回の行動(ステータスコード)と比較することにより、イレギュラー処理を行うようにロジックを考えました。

◇イレギュラー処理
①ステータスコード=”110” AND 前回ステータスコード=”011” では”R45°”
②ステータスコード=”011” AND 前回ステータスコード=”110” では”L45°”
③ステータスコード=”111” AND 前回ステータスコード=”111” では”L90°”


この処理によって、ループによる反復運動は回避されるはずです。
さあ、それでは以上の条件で、VCLEでプログラミングしてみましょう。


■VCLEによるプログラミング
それでは、今回の処理の心臓部ともいえる、超音波による計測モジュールからプログラムしていきましょう。
処理の流れは次の通りです。

「計測モジュール」
ステータスコード(Status1)を0にする。
②超音波センサーを読む
③左センサーの値が40cm以上なら、Status1に100を加える
④中央センサーの値が40cm以上なら、Status1に10を加える
⑤右センサーの値が40cm以上なら、Status1に1を加える
以上③~⑤の処理で、3桁のステータスコードが生成されます。Id01_64_16

(画像をクリックすると拡大します)
3つのセンサーは必ず計測しなくてはいけませんので、IF文の中に入れ込む(入れ子)処理にはしません。


「行動モジュール」
計測モジュールと異なり、ステータスコード(Stasu1)の値を読み出すだけですので、一つのIF文の中にIF文を組み合わせ、入れ子状態で判定文を作成していきます。
先程記載した「センサー情報による行動パターン」と、イレギュラー処理を元に、プログラムミングしていきます。Id01_64_17

(画像をクリックすると拡大します) 

現段階では、目的もなく歩き(走り)回るだけで、部屋の何処に行ってしまうか分からない状態です。
何かに引っかかって止める方法として、当初は「音声コマンド」や「タッチセンサー」を用いましたが、遠くに行ってしまうためあきらめました。

PC-Cntrol或いは、Mobi-lControlの中の「行動」にある「ユーザープログラムON/OFF」でプログラムを終了させるて、停止させています。

■物体回避サンプルプログラム
バッテリー節約のため、LED発光や音声発生などは一切していません。
部屋の広い方に向けてプログラムを実行、走行させてみてください。
平面の物体は間違いなく回避しますが、机の脚などはケースバイケースですのでご注意ください。
狭いところでテストしましたので、前進がワンステップで10cmになっています。ワンステップ20cmくらいは変更しても大丈夫かと思います。
上の条件に加え、同じところで何回も回転し続けるバグを止める仕組みを組み込みました。
(テスト時には、有線でパワーを取得しているもので・・・)
「ステータスコード音声読み上げモジュール」を組み込みました。必要に応じてCALL命令で呼び出してください。
もし、参考にされたい方は、以下の方法で読み込んでみてください。

プログラムは「掲示板」で良く使われているプログラムソース形式と、ファイル置き場にある圧縮ファイルの2本立てにしました。

ソース形式のプログラムは、カット&ペーストで、テキストエディターに読み込み、適当な名前で保存してV-CEditaで読み込んでご利用下さい。

ここから下です。--------------------------------

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<?xml-stylesheet type="text/xsl" href="VisualClike.xsl"?>
<!DOCTYPE Program PUBLIC "VisualClike" "VisualClike.dtd">

<Program Version="1.0" Author="fumi" Description="fumi systemus">
  <Variable Type="Counter" Name="Status1" />
  <Variable Type="Counter" Name="Status2" />
  <Variable Type="Counter" Name="AngleCount" />
  <Main>
    <Call Target="Init" />
    <Start Target="Behavior1" />
    <End />
  </Main>
  <Behavior Name="Behavior1">
    <While>
      <LessThan>
        <Counter Name="AngleCount" />
        <Number Value="8" />
      </LessThan>
      <Loop>
        <Call Target="Measure" />
        <Call Target="Walk" />
      </Loop>
    </While>
    <Stop Target="Behavior1" />
  </Behavior>
  <Procedure Name="Init">
    <SetCounter Name="Status1" Value="0" />
    <SetCounter Name="Status2" Value="0" />
    <SetCounter Name="AngleCount" Value="0" />
  </Procedure>
  <Procedure Name="Measure">
    <CopyCounter Target="Status2" Source="Status1" />
    <SetCounter Name="Status1" Value="0" />
    <Read Source="proximity" />
    <If>
      <LessThan>
        <Proximity Source="Left" />
        <Number Value="30" />
      </LessThan>
      <Then>
        <IncCounter Name="Status1" Value="100" />
      </Then>
      <Else />
    </If>
    <If>
      <LessThan>
        <Proximity Source="Center" />
        <Number Value="40" />
      </LessThan>
      <Then>
        <IncCounter Name="Status1" Value="10" />
      </Then>
      <Else />
    </If>
    <If>
      <LessThan>
        <Proximity Source="Right" />
        <Number Value="30" />
      </LessThan>
      <Then>
        <IncCounter Name="Status1" Value="1" />
      </Then>
      <Else />
    </If>
  </Procedure>
  <Procedure Name="Walk">
    <If>
      <EqualTo>
        <Counter Name="Status1" />
        <Number Value="0" />
      </EqualTo>
      <Then>
        <MoveDist Speed="10" Dist="10" />
        <SetCounter Name="Status2" Value="0" />
        <SetCounter Name="AngleCount" Value="0" />
      </Then>
      <Else>
        <If>
          <EqualTo>
            <Counter Name="Status1" />
            <Number Value="100" />
          </EqualTo>
          <Then>
            <Turn Speed="1" Angle="45" />
            <IncCounter Name="AngleCount" Value="1" />
          </Then>
          <Else>
            <If>
              <EqualTo>
                <Counter Name="Status1" />
                <Number Value="1" />
              </EqualTo>
              <Then>
                <Turn Speed="-1" Angle="45" />
                <IncCounter Name="AngleCount" Value="-1" />
              </Then>
              <Else>
                <If>
                  <EqualTo>
                    <Counter Name="Status1" />
                    <Number Value="110" />
                  </EqualTo>
                  <Then>
                    <Call Target="Sta110" />
                  </Then>
                  <Else>
                    <If>
                      <EqualTo>
                        <Counter Name="Status1" />
                        <Number Value="111" />
                      </EqualTo>
                      <Then>
                        <Call Target="Sta111" />
                      </Then>
                      <Else>
                        <Call Target="Sta011" />
                      </Else>
                    </If>
                  </Else>
                </If>
              </Else>
            </If>
          </Else>
        </If>
      </Else>
    </If>
  </Procedure>
  <Procedure Name="Sta110">
    <If>
      <NotEqual>
        <Counter Name="Status2" />
        <Number Value="11" />
      </NotEqual>
      <Then>
        <Turn Speed="1" Angle="90" />
        <IncCounter Name="AngleCount" Value="2" />
      </Then>
      <Else>
        <Turn Speed="1" Angle="45" />
        <IncCounter Name="AngleCount" Value="1" />
      </Else>
    </If>
  </Procedure>
  <Procedure Name="Sta111">
    <If>
      <NotEqual>
        <Counter Name="Status2" />
        <Number Value="111" />
      </NotEqual>
      <Then>
        <Turn Speed="1" Angle="180" />
        <IncCounter Name="AngleCount" Value="4" />
      </Then>
      <Else>
        <Turn Speed="-1" Angle="90" />
        <IncCounter Name="AngleCount" Value="-2" />
      </Else>
    </If>
  </Procedure>
  <Procedure Name="Sta011">
    <If>
      <NotEqual>
        <Counter Name="Status2" />
        <Number Value="110" />
      </NotEqual>
      <Then>
        <Turn Speed="-1" Angle="90" />
        <IncCounter Name="AngleCount" Value="-2" />
      </Then>
      <Else>
        <Turn Speed="-1" Angle="45" />
        <IncCounter Name="AngleCount" Value="-1" />
      </Else>
    </If>
  </Procedure>
  <Procedure Name="CheckCode">
    <If>
      <EqualTo>
        <Counter Name="Status1" />
        <Number Value="0" />
      </EqualTo>
      <Then>
        <SayNumber Value="0" />
      </Then>
      <Else>
        <If>
          <EqualTo>
            <Counter Name="Status1" />
            <Number Value="100" />
          </EqualTo>
          <Then>
            <SayNumber Value="100" />
          </Then>
          <Else>
            <If>
              <EqualTo>
                <Counter Name="Status1" />
                <Number Value="110" />
              </EqualTo>
              <Then>
                <SayNumber Value="110" />
              </Then>
              <Else>
                <If>
                  <EqualTo>
                    <Counter Name="Status1" />
                    <Number Value="111" />
                  </EqualTo>
                  <Then>
                    <SayNumber Value="111" />
                  </Then>
                  <Else>
                    <If>
                      <EqualTo>
                        <Counter Name="Status1" />
                        <Number Value="11" />
                      </EqualTo>
                      <Then>
                        <SayNumber Value="11" />
                      </Then>
                      <Else>
                        <SayNumber Value="1" />
                      </Else>
                    </If>
                  </Else>
                </If>
              </Else>
            </If>
          </Else>
        </If>
      </Else>
    </If>
  </Procedure>
</Program>


ここから上です。-------------------------------

尚、「VCLEに読み込むには」「サンプルプログラムの実行」等については、『週刊myRobotを作ろう(55)』の中ほどに解説してありますので、宜しければご覧下さい。

◇ご注意
尚、動作に関しましては、プログラムが正常に処理されて、ロボ君の超音波センサーが動作する状態にあり、且正しく動いてくれて・・・という前提条件が付きます。
また、検証途中でもありますので、プログラミングミスが多々あるかと思います。
実際に走行させる方は、思わぬ動きをする場合もありますので、広めの場所で、周囲の安全を確認してから、注意をはらいながら走行させる必要があります。
もし、動作中にロボ君が何かに引っかかってそのままにしていると、モーターが止まり過電流が流れ、ボードから煙が・・・などのトラブルも考えられます。
ロボ君がひっかかったらすぐに持ち上げ、速やかに電源を切るなどの処理が必要です。
ご使用にあたっては、そのあたりをご理解の上、あくまでも自己責任でお願いします。

また、実際に検証された方で、バグ等お気付きの点がございましたら、是非、ご意見をコメントでお寄せ下さい。
(2007/5/25)


尚、圧縮ファイルでのダウンロードを希望される、とのメールが入りました。
「ファイル置き場」においておきます。宜しければご利用下さい。

◇デバッグ機能付きPGを追加
障害物回避プログラムを2台のID-01でテストしたところ、どうも1号機の動きが思わしくありません。
そこで、超音波センサーによる計測結果のステータスコードを音声で読み上げながら動き回る「デバッグ機能付き物体回避サンプルプログラム」ID01SenserWalk02.zipを追加しました。又、各ステップ間に1秒の待ち時間を入れました。
オリジナルプログラムに2つのコマンドを追加して、先に組み込んだ「ステータスコード音声読み上げモジュール」を動かしています。
「センサー機能による行動パターン」の表をご覧になれば、超音波センサーがどのように機能しているかを音声でチェックする事が可能です。宜しければお試し下さい。
1号機をこのPGでチェックしたところ、お腹から出ている20芯ケーブルとバッテリーボックスの接触不良が判明、コネクターを深く差込んだところ、不具合が解消しました。

Line01s_26

■ファイルの置き場
今週の記事で作製したサンプルプログラムを公開します。
大したものでなくて恐縮ですが宜しければダウンロードしてご利用ください。
データーはウィルスチェク済みですが、安全のため、ダウンロード後再度ウィルスチェックをされてからご使用ください。
ダウンロードの時、何故か拡張子が”VCLIK”から”XML”に変わってしまうため、zip形式で圧縮してあります。

データーは、右クリック「対象をフィアルに保存(A)」で任意のフォルダーに保存してください。
そして保存されたデーターを解凍ツールで解凍してからご使用ください。
ご使用にあたっては、あくまでも自己責任でお願いします。

サンプルデーター』---------------------------

(物体回避サンプルプログラム

「ID01SenserWalk01.zip」をダウンロード


(デバッグ機能追加物体回避サンプルプログラム)

「ID01SenserWalk02.zip」をダウンロード NEW (2007/5/26)

Line01s_59 ■「T-DroidC-C」がV3.0に
ついこの間「日本語化対応」下ばかりの「T-DroidC-C」の進化が止まらないのです。
こんどはV3.0になり、「T-Library」という新しいアイテムを携えて参上してきました。Id01_64_19

「T-Library」とは何かというと、例えばID-01のCMOSカメラを利用してセキュリティの用途に使いたい場合ですが、今までの仕組みですとたえずB-T接続を行い、信号のやりとりをしていなければいけませんでした。
ところが、この「T-Library」を使用することにより、何かあったらID-01からメール連絡が来るらしいのです。Id01_64_20
詳しくは「T-Library」の解説ページをご覧下さい。設定の仕方と、詳細な使用方法が載っています。

Id01_64_21 それ以外の機能で関心してしまったのが、「VocalCommandeパネル」です。
ワードセット1とかワードセット2などが日本語でリアルタイムに表示されるのです。
「アクション」でワードセット2にすると、このような画面が出ます。
つまり選べる言葉は日本語で表示されます。これを見て「ベース(前へ)」とか命令すれば良いので、非常に便利な機能です。
これから先期待がもてる、ものすごく便利で楽しみなアプリだと思います。

T-DoridC-CのV3.0は、ここのWebサイトの画面、真ん中あたりからダウンロードすることが出来ます。
ご興味があるようでしたら是非トライしてみてください。
尚、このアプリを使用するにあたっては、個人の責任の範囲でお願いします。
(2007/5/26)
 

Line01s_57 ■DONGO
物を探して棚の奥を覗いてみたら、古いロボットの箱入りキットが出てきました。
”クラッシャージョウ”という人気アニメの中に登場する”DORLOY MABOT DONGO”の1/12スケールのプラモデルキットです。Id01_64_01
 
中にセル画プレゼントのチラシが入っており、締め切り日が1983-2-5迄となっていました。おそらく1982製のキットだと思われます。モデルのメーカーは”タカラ”でした。
おやっと思ったのはご覧のように腰がリフトする事です。そしてキャタピラ走行で二本足走行ではありません。
顔つきや手の形状、胸のディスプレイなど、全体的にID-01になんとなく似ているのに驚いてしまいました。
完成すると、身長150mm、腰リフトで195mmになるそうです。
キャタピラは別パーツになっていて、小さいわりには結構良くできています。
ID-01を改造されたり、塗装されているモデラーの方には参考になるかと思い、紹介させて頂きました。

ID-01のベース部をキャタピラー化するには、戦車などのギアユニットが市販されていますので、それらを利用すれば物理的には変更が可能であると思います。Id01_64_03
 
問題は、モーターの仕様が、7.5Vで動くか、その消費電流は・・・などを調べる事と、オプチカルエンコーダーをどう組み込むか・・あたりでしょうか。
キャタピラー式の改造をお考えでしたら、DONGOのデザインはなかなか参考になりますね。
一方、ID-01同様、DONGOの腕もかなり細く、全関節をパワー化するのは難しそうです。Id01_64_02
DONGOのマニュアルの一部で、裏が組み立て説明になっています

Line01s_58 ■あとがき
これから先、65から69号までのスケジュールです。

号 数

主な作業押す(短く)

補   足

65号

ブレッドボード取り付け

66号

ブレッドボードのパーツ

CD-ROM3
ヘッド部に、ベースボード、ベース部、バックパックの取り付け

67号

ブレッドボード上で配線

  

68号

アームボード取り付け

  

69号

左肩と腕のパーツ

CD-ROM3に関しましては、デアゴ社「週刊myRobot」66号の掲載内容に以下の文章がある事を教えていただきました。
・・・今号(66号)に付いている『ID-01 CD-ROM 3』の概要についても解説する。
盛り沢山の66号ですが、発売日は2007/6/5です。楽しみですね。

だんだんと、第一目標である75号に近づいてきましたね。
マニュアル通りにベース部が組み込まれる66号と、そしてそのベース部をテストをするあたりが、ひとつの山場かもしれません。
私もベース部の左右モーターボックスは、かなり手を加えました。
おそらく、他のモーターボックス以上に手ごわいボックスです。
そして、忘れてはならないのは、腰リフト用の腰部モーターボックスです。
このモーターボックスは、イニシャライズの時、上下しますので、首のチルト/パン用モーターボックス同様に、きちんと動作しないとエラーが出てイニシャライズ不成立となってしまい、その先何も出来なくなる可能性が大です。
今がベース部モーターボックスを整備するラストチャンスかもしれません。是非・・・・・!

完動(完全に動作)するID-01を目の前に、90号、お互い皆様で完成を祝いたいですね。頑張りましょう!
     

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2007年5月15日 (火)

週刊myRobotを作ろう(58)

■更新情報 「C-C」がVアップ日本語化に (2007/5/17)
■更新情報 全体的に加筆しました。 (2007/5/19)
■更新情報 「魔法のリング」入手時のご注意 (2007/5/22)


■63号『超音波センサーシステムを完成させる』
今回の左側受信器をもって、ID-01の超音波システムのパーツは全部揃ったことになります。Id01_63_02
マニュアル通りに進められている方は、超音波ユニットの取り付けと、ボデイ・インタフェースボードの配線、この2つの作業が発生します。
私は2号機に関しては今回初めて3号分(61~63号)を搭載することになります。

◇配線作業
1号機で配線したとき、画面左側にある、白い「バッテリーボックス用接点端子が付いた長いステー」付近でコードがはみ出しそうになりましたので、今回はきちんと処理する事にしました。Id01_63_03
この白いステーを取り外し、その下にある青ケーブルが付いた「ブレッドボード・通信バスコネクター」も取り外してしましました。
其々のパーツを取り外した際、つながっている赤いケーブルと、青いケーブルは、枠から上に持ち上げ、ボディ・インターフェースボードの下段の5つのコネクターがよく見えるようにしておきます。
そして、超音波センサーを其々のポジションに配置せず、まず、ボディ・インターフェースボードの5つの各コネクターに接続しました。Id01_61_07_1
各コネクターを接続したら、配線の順番があっているか、一度チェックしてください。
配列は左から「白/黒」「黄/黒」「黒/オレンジ」「青/オレンジ」「白/オレンジ」です。左2つが送信用、右3つが受信用ケーブルになります。
そして、一番遠い左側センサー(画像右上)から、バッテリーボックスの枠の底を這わせて配線していきます。
次は、センターのセンサー、最後に右側センサー(画像左上)と配線し、やはり枠の底に這わせて配線しました。
このように、遠い配線から最初に始めると、ケーブルの無駄な重なりが少なくなります。
最後に、先程の青いケーブルがついた「ブレッドボード・通信バスコネクター」、「バッテリーボックス用接点端子が付いた長いステー」の順に、配線を纏めながら取り付ければ完了します。
注意点は、「ブレッドボード・通信バスコネクター」の下側にある細長い10ピンコネクターを、バッテリーケースの穴から出さなければなりませんが、超音波センサーのケーブルを「細長い10ピンコネクター」で脇へ寄せるようしながら差し込めば難なく取り付けが行える事でしょうか。
最後に、穴の外から、超音波センサーが正しく顔を出しているか位置を調整して、バッテリーケースの蓋を閉じれば、今週の作業は完了となります。Id01_63_04
  
せっかく超音波システムが完成しているのに、超音波の動作テストはこのままでは行えません。
もし、超音波テストを行いたいとお望みでしたら、ここから先は、自己責任の範囲でお願いします。Id01_63_12
2台とも超音波センサー取り付け完了

◇20芯ケーブルの取り付け
忘れてならないのは、お腹から出ている20芯ケーブルを、バッテリーケース後ろ側のコネクターに取り付ける事です。
20芯ケーブルの先についているコネクターは、上段が9ピン、下段が11ピンとなっています。両端がうまっているのが9ピンですので、それを上側にして、バッテリケース後部にあるコネクターに差し込みます。
このコネクターは固いので、挿入するのも苦労しますが、抜くのはさらに苦労します。
一度入れたら、これが最後ではありませんが、抜き差しを頻繁に行う事は避けた方が良いでしょう。
と、書きましたが、かなり固いですが抜き差しは可能です。
何回も抜き差していたら結構固さがとれてきました。あまりお勧めはできませんが・・・
Id01_63_13
20芯ケーブルを接続したID-01。左のID-01は電源ケーブルが後から出ている・・・

ここから先のテストについは、「週刊myRobotを作ろう(57)」で述べていますので、宜しければご覧下さい。
胸のディスプレーによる表示や、「C-C」によるビジュアルな表示、そして実際の物体回避テストなどがご覧いただけます。Id01_62_03b_1
     
■ベース部の調整
マニュアル通りに作られている方は、未だボディ部とベース部は合体していない状態にあると思います。
一方、ベースボードが目の前にあるので、自己責任で上下合体を行い配線まで完了し、動かしてしまった方も、結構いらっしゃるのではないかと思っています。

◇ベース部の構造
ご覧のようにベースのギア部の配列は一直線に並んでいます。Id01_63_05
見た目はシンプルなこのベース部、問題発生箇所が見た目ほどすっきり分からないのも事実です。
分からないというのは、パーツの組み合わせによって、問題発生場所が其々異なるのです。製造精度の問題かもしれません。

モーターボックスの問題は、このブログを読まれている皆様と、ID-01ファン全員の問題です。
かなりの方が、このベース部のモーターボックスでは苦労されているのではないでしょうか・・・
やはりその面で悩んでいたKENさんが、問題きり分けのうまい方法を発見されました。

部品を全部外してから、モーターに近い方から順番につけていき、回転の落ちた(負荷のかかった)パーツを改修していく・・という方法です。これを、最後の車輪取り付けまで、順番にチェックしていけば、最強のベース部が出来上がるわけです。
上の画像でいえば、まずベルトの無いモーターだけ回すと40~50mA位、次に一つ目のプーリを付けてベルトをかけると60~100mA位、ここで電流値が1.5~2倍になります。
この時点で、急に電流値が2倍近くなったことに驚く必要はありません。ベルトを掛けた事による正常な負荷がかかり電流値が上昇しただけのことです。60~100mAの範囲内でしたら正常の範囲でしょう。
この値を基準にして、その後、同じようにギアを一個づつ付けていきながら、都度測定していきます。同時にギアの歯や、ギアの軸、シャフトの穴などにグリスアップ
を行うと、電流値が微妙に下がるのがお分かり頂けます。(ただし付け過ぎはかえって悪影響を及ぼしますのでご注意ください)
私は、モーター軸受け2ヶ所に少量のミシン油をたらしたところ、50mAあった値が40mA近くにまで下がり、驚いたことがあります。このように、パーツひとつひとつの改善を施す事によって、相対的にかなりの改善が見れる事になります。
第一関門は、ドライブシャフトを付けたあたり、そして次の関門は、シャフトカバーを付けたあたり・・・・という具合に、問題部分がわかってきます。

回転が落ちる、つまり何らかの負荷が掛かっている所は、モーター音や回転を目で監視していても、微妙な違いが分からない事が多いのですが、電流を測定すれば一目瞭然です。
テスターとモーターと電池を直列につなぐだけでチェックできます。テスターも、デジタル式の高機能な機種が安い値段で出回っています。Id01_60_12_2
この辺の記事と、その改修方法については、『週刊myRobotを作ろう(55)』でも触れていますので、よろしければご覧ください。
車輪を付けた状態で、両輪其々が120~140mA位で回るようになればかなり良好な状態であるといえるのではないでしょうか・・・

どうせなら、完全に動くご自分のID-01を目の前にして、皆様とともに最終90号の全完成をお祝いしたいですので・・・

■目からうろこのアイテム
私の1号機は改修したお陰で、なんとか1.5Vでも回るようになり、電流も120~135mA位に落ち着き、有る程度は満足していました。

そんな折、KENさんから、「ベース部のモーターボックスについてかなり明確な解決方法を発見した」との一報があり、光栄にもその検証を依頼されました。
勿論、興味も、好奇心もありますので、快諾させて頂きました。
KENさんのブログを見ると、妙にもったいぶったニュアンス・・・何かありそうな予感です。

早速、KENさんからメールが届き、「目からうろこのアイテムを送る」とだけ記されていました。
そして今日、待ちに待った郵便物が速達で届きました。KENさんに感謝!感謝!

◇封筒の中身
でも、薄い封筒です。
もしかして、中身を入れ忘れたのかな?と開封してみると、小さなビニール袋がひとつ入っていました。
そのなかには、白い輪のようなものが2つだけ・・・・
これって、もしかして、モーターのベルト?
そういえば、「掲示板」で何人かの方が、左右のベルト交換で効果有り・・・とのレポートをされていたのを思いだしました。

◇電流測定
好奇心も手伝い、ベース部でも分解が容易な右側ユニットを取り外しベルトを交換してみました。Id01_63_06
オリジナルの黒ベルトよりは、若干太めの白いリングのようです。
早速、ベルト交換後の電流を計測してみました。
「・・・・・・・・」電流の値を見て唖然・・・・・・・
100mAを切っている・・・・1.5V~4.5Vでだいたい80mA位前後です。
試しに黒ベルトに付け替えると、120~130mAに跳ね上がります。

そういえば以前、ベルトのテンションを調整して電流を下げた事を思い出しました。
電流は下がりましたが、ベルトがスリップしやすくなり、負荷をかけると車輪が回らなくなり使いものになりませんでした。
早速、白ベルトに交換、回転させながら車輪をつかんでみましたが、結構トルクがあるのには驚きました。
何なんだこのリングは・・・・・

◇「C-C」でテスト
こうなったら、「C-C」で計測しなくては・・・と思いたち、早速ベース部を組み上げ、車輪までセットしました。
車輪をつけずに計測されいる方がいらっしゃいますが、私は必ず車輪を付けて測定します。ベース部は車輪が付いて初めて一体構造となるからです。
わざと左側はオリジナルベルトのままにして、適用した右側との動きがどれほど異なるか比較してみるつもりです。
タコメーターの下の段、出力調整ノブを初期値15%のまま、スタートボタンを押しました。
左側は「ビュッ、ビュッ、ビュッ」と断続的な動き、ところがベルト交換した右側は、ゆっくりと連続して回っているではありませんか!
その様子をグラフでご覧下さい。Id01_63_01s
下の数字は走行距離(Cm)です。(画像クリックで拡大)
これを見る限り、右側車輪(ピンク色)の回転は15%より高くなっているようですが、見た目ではかなりゆっくりと連続して回っています。
それに対し左側車輪(紺色)は、断続的な回転をしています。
驚き! 奇跡! 目からうろこのアイテムは実在しました。
早速、お礼を兼ねて、「C-C」の結果をKENさんにメールしたところ、「走行で段差の乗り越えテストは?」との問いかけです。
そういえば、さっき車輪を掴んでみたとき、結構トルクがあった事を思い出しました。

◇走行試験
右側だけではアンバランスになりますので、もう一つの白いリングを左側にも装備して、早速走行テストに望みました。
部屋と廊下の仕切りに高さ10mmのステンレス板があり、今まではどうしても乗り越えられない障壁でした。
ところが驚いた事に、魔法のリングを装着したID-01は、難なく乗り越えてしまいました。
さすがに真正面からは勢いをつけないと乗り越えませんが、斜めに進入させると平気で乗り越えてしまいます。
但し、尾輪が乗り越えられず、やむなくバック・・・。動輪はいとも簡単にバックしたまま仕切りを乗り越えてしまいました。
もう一度ステンレス板まで前進させ、手前で停止。そこで左ターン。尾輪が掛からなければ仕切りをまたいでUターンまで出来てしまいました。
驚き・・・の一言です。この辺りは、何れ動画にしてUPするつもりです。
一方、平面床での走行では、オリジナルリングとなんら変わった所は見出せませんでした。
しかし、一体全体この魔法のリングは何なのでしょうか?

◇魔法のリングの正体
KENさんに走行テストの結果と、ついでにこの魔法のリングの正体を教えて・・・とメールを打ちました。
ほどなく、返ってきたメールには次のようなスペックが・・・・そして、どうしたら手に入るかも・・・・

シリコン製20mmOリング  東急ハンズ渋谷店 商品名「Oリング(シリコン) 4CP-20」 ¥451円

・・・・との事です。メールに添付された画像です。Id01_63_08
スペアパーツとしても良さそうな数量ですね。

パーツによっては、「オリジナルのものより性能が優れる場合もありうる・・・・」というわけですね。
オリジナルとコストの差はあるものの、われわれユーザ側からは、やはり良いパーツを提供して欲しいところです。
「目からうろこ」のアイテム、勉強になりました。KENさん、有難うございました。

KENさんからの追加情報です。(2007/5/20)
この魔法のリングに適しているのは、ベース部(左右車輪、腰リフト)の3つのモーターボックスだけだそうです。
他のモーターボックスには適していませんので、テストされる方はご注意ください。

一方で、耐久性はどの程度もつのか、車輪がロックしたときにモーターにダメージが出ないかなど、未知の問題を抱えている事も事実です。
テストされる方は、自己責任の範囲でお願いします。


でも一袋にこれだけスペアがあれば問題ないかもしれませんね。
早速、週末にでも買いに行かなくては・・・・

◇型番はJIS規格
”すーさん”さんから、このOリングについてコメントが入りました。

「・・・ところで、Oリングについてですが、商品名が「4CP-20」となっていますが、4CはOリングのJIS規格でシリコンを表す記号であり、P-20がOリングの型番になります。
JIS規格では、P-20の太さは2.4mm, 内径は19.8mmになります。
P-20よりもう少し内径が大きいのでしたらP-21と言うのもあります。内径は20.8mmです。

ハンズが近くにない、(或いは)ハンズになかった人は、この型番さえ指定すれば、ネットからも買えると思います。(多分、送料のほうが高くなっちゃうかも…)」

という事だそうです。
東急ハンズさんの方でも、お願いすれば送ってくれるような話を聞いた事があります。ご参考まで・・・
”すーさん”さんありがとうございました。
(2007/5/17)

◇魔法のリングを入手される方へのご注意

”す^-さん”さんからさらに追加情報とご注意をいただきました。

シリコンOリングには2種類(赤茶、白半透明)があり、今回ご紹介した「魔法のリング」は後者、白半透明のものになります。
赤茶のリングは、材質が固く、期待される効果が出ませんのでお気を付けください。

オリジナルリングは、内径約22mm、太さ2mmですので、これに近いシリコンOリングは、JASO-10222、或いはS-224あたりではないか・・・という事です。
ネットで購入される方は、参考にされて下さい。情報ありがとうございました。

(2007/5/18)

◇「魔法のリング」のベスト版はこれだ!
KENさんから最終報告として、オリジナルベルトと径は同じ(22mm)、素材は白シリコン、製品「Oリング(シリコン)4CP-22」がベストとの検証結果が出ました。
黒ベルト、シリコンベルトのいくつかの径(20、21、22mm)を比べて検証された結果との事です。大変有難い事です。お疲れ様でした。

KENさんによりますと、東急ハンズ渋谷(03-5489-5111)では店頭には無く、「客注品」としてオーダーが必要だそうです。
Oリング(シリコン)22mm、4CP-22、3個入り378円(客注品)


YIさんからの追加情報です。東急ハンズ名古屋店(052-566-0109)で22mm「Oリング(シリコン)」2こ入189円で店頭販売しており購入できた・・・とのコメントを頂きました。
送料を考えなければこちらの方がお得のようです・・・・
(2007/5/26

実際に検証されたところ「東急ハンズ名古屋店の店頭販売のOリングは太さが異なり、今回のテストでは使用できない事が判明した」とのコメントが入りました。

ZAXPROさんはじめ購入された方へ御免なさいとの事です。
皆様、宜しくお願いいたします。
(2007/5/30)

◇名古屋店の太めのOリング対策

KOBAさんから、名古屋店のシリコンOリングに対する、対処方法についてのメールが来ましたのでご案内します。
名古屋店で販売されていたOリングは、2.4mmに対し3.0mmの太さがあります。
取り付けると、モーター取り付けネジにOリングが触れてしまいます。

対処

モーター側にについてプーリーを上げ(モーターから遠ざける)、ギヤ側のプーリーもかさ上げするため、2mmワッシャをとりつけ、ベルトが水平に張るようにします。モーターの黄色カバーを取り付けても支障無しとの事でした。Dsc03657_2
画像クリックで拡大します。
太目のシリコンOリング(3mm)を手に入れてしまった方には朗報ですね。
(2007/6/9)


■尾輪の問題点
フラット面での走行に関しては、うまくステアリングが追従してさえくれれば特に大きな問題はありません。
ところが、今回のような段差乗り越えですとか、屋外走行での目地、溝などには、足をとられ、フラット面以外は、滅法弱い構造であることが浮き彫りになってきました。
おそらく、径の大きな主(動)輪に対し、極端に径が小さく幅の狭い尾輪の形状が要因であると考えられます。
ID-01などの追従式のステアリング装置では、キャスター効果を有効に引き出すために、このような形状になった事と思いますが、残念でなりません。
二兎を追うもの一兎を得ず・・・・・ということわざがあるように、機能をインドアに、しかもフラット床に絞った結果であると考えられます。
尾輪をエアクッションで浮かせたら、二兎を得られるのでは・・・などと考えてしまいました。
その辺の事は、お次に紹介する達人におまかせした方が良いかもしれません。

Line01s_56 ■達人の技

「掲示板」に投稿されているジローさんから、「頭のマイクの位置」についてのやり取りをきっかけにお知り合いになり、面白い画像をメールして頂きました。
尾輪の電飾で、「掲示板」でご覧になった方もいらっしゃると思いますが、とにかく綺麗なのです。Id01_63_17
送られてきた動画をGifアニメに変換しました

ただ、その構造たるや、職人わざです。
私にはとても真似ができません。Id01_63_10a
左側の蓋部分に2本の突起(給電体)が・・・
右側が車輪の付いている蓋部分に2つの金属製円盤(電気を受ける)Id01_63_10b
そして、青色LEDと抵抗が尾輪のステーの両側に埋め込まれています・・・

ジローさん、ありがとうございました。

■C-CがVアップ
T-Droid ControlCenterがV2.5になり、日本語対応化になりました。
このアプリを紹介してくださった、おにゃにゃさんからの一報です。
おにゃにゃさんは、日本語が文字化けしていた事をイタリアのT-Droidの管理者にメールして、日本語化実現に向け、貢献して頂きました。皆様になりかわり、厚く御礼申し上げます。Id01_63_11_1

今朝はV2.4がアップされたばかりなのに、もうV2.5が発表されました。Id01_63_15
インフォメーションには、「ワードセット、フレーズを日本語及びポーランド語に対応させた」と書いてあります。

T-Droid ControlCenterのウェブサイトからダウンロードできます。
Current Version: 2.5”の下にあるURLです。

早速、V2.5ををダウンロードして、日本語を選択。そしてコントロールパネルを開いてみました。Id01_63_14

ワードセット、フレーズが日本語できちんと表示されています。
おにゃにゃさん、ありがとうございました。
 
超音波センサーが全部揃いましたので、「C-C」や、VCLEで色々テストを行っています。中々面白いですね。
(2007/5/17)

■これで万全のはずですが・・・
超音波システムも組み込まれ
、足回りも対策が済みましたので、2台のID-01とも組み上げてしまいました。
温度センサーとアームボードは、バックパックに取り付けられますし、アームボードに繋ぐケーブル類は後にまとめてあります。
さらに、ブレッドボードはバッテリーケースの蓋に付くだけですし、両腕取り付けの時のコード通しも対策済みになりました。
何も手を加えなければ、この形のまま最終号を迎えられそうですが、改造の虫が・・・・・
今、胸のボタンに仕掛けをしろ・・・と、悪い虫が騒いでいます。
こら、おとなしくしていろっ!Id01_63_16
(2007/5/18)


■あとがき
今回記事は、今週パーツの超音波システムよりも、ベース部に比重が移ってしまいました。
今までコツコツとパーツの改修を行い、それなりに少しづつ改善結果が出てくるのが楽しみだったのですが、パーツをひとつ取り替えただけでこんなに差が出るとは・・・・
ただし、この魔法のリングを使用するには、事前にベース部の問題部分を改修完了してからでないと、このアイテムを使用する意味がありません。
ご使用に当たっては、自己責任でお願いします。

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2007年5月 8日 (火)

週刊myRobotを作ろう(57)

■更新情報 TOPIC追加  (2007/5/10)
■更新情報 『「C-C」2つの話題』  (2007/5/10)
■更新情報 「FLASHムービー」追加 (2007/5/12)

■62号『超音波受信器』
今週のパーツは、超音波センサーの2番目の受信機で、バッテリーケース左側に取り付けられます。
61~63号をまとめて取り付けられる方も多いのではないのかと思っています。従って、今週は連休の休み疲れをとるゆっくりした時間を過ごす方が大半・・・。中には裏蓋を閉じないで、3つのセンサーを順次取り付けられている方もいらっしゃると思います。その方にとっては今週の作業は楽すぎますね。
一方今回のパーツは、わたしにとっては大変重要です。いよいよ、3方向の受信が可能になるのですから・・・・・
それでは早速取り付けに入りましょう。

◇取り付け
取り付けはいたって簡単です。Id01_62_02_1
前回と同じようにバッテリーケースを開き、配線の見える状態、つまり上蓋をひっくり返す形にします。
Id01_62_18 私はバッテリーケースの後側にある20ピンコネクターに、お腹からでている20芯ケーブルを繋いでしましましたので、作業はID-01のベース部の上で行いました。
裏蓋では左右が逆になりますので向かって右側コーナーに「超音波受信器(左)」を取り付けます。
前回同様、カチッと入るわけではなく、ただ置くという表現になりますか・・・。外側から見て、穴の中心からずれないようにうまく収める必要があります。
そして前回同様、コードはケースの周囲の溝に沿わせ配置、ケーブルがバッテリーケース内側にうまく収まるようにまとめます。

◇コネクターに配線
3つのセンサーテストのため、来週63号で行う配線を今回も行います。ここから先は自己責任になりますのでご注意下さい。
超音波センサーの空きコネクターのうち、左3つがセンターセンサー(61号)、その隣が右側センサー(63号)、そして一番右端が今回の、左側センサー(62号)用です。Id01_62_05
 
◇超音波テスト
早速、超音波の計測機能が働いているかテストをしてみました。
3つの超音波センサーの距離が、胸のディスプレイで確認できるのをご存知でしょうか?Id01_62_04
 
胸のA(左)ボタン2回押しで「TEST」モードにします。
B(中)ボタンを1回押しで「Test US」にします。Id01_62_03a
そしてC(右)ボタン一回押しで表示される数字が、3センサーの其々の距離になります。Id01_62_03b
この画像では、左26cm、センター23cm、右23cmになっていますが、左側が少しひらけているようですね。

さてお次は、先週おにゃにゃさんに教わった「T-DROID ControlCenter」で試してみましょう。
BT接続をして、「C-C」を立ち上げ、メニュー画面のアイコン群から、センサーパネルを選びます。
センサーパネルアイコンは、アイコン群の上から3段目、一番右側の「((I))」のようなマークです。Id01_62_01_1
開いたセンサーパネルの左は、サウンド追跡で使用する前後左右マイクでの音の方向を示し、右側がバッテリケースを上から見た図で、3つの超音波センサーの距離を表示します。
画像では、左103cm、中央23cm、右23cmになっていて、左側がひらけている様子が分かるようになっています。
ID-01で「物体回避」をONにした後、前進させているとき、このようなセンサーの値になれば、ID-01は左側に方向を変えます。Id01_62_06
 
◇超音波よもやまばなし
マニュアルによりますと、ID-01が発信している超音波は40KHzだそうで、左右60度の方向を感知するようになっているとの事です。
超音波といえば、若者は20KHz位まで聞こえますが、年をとるにしたがって聞こえなくなってきます。
若者にしか聞こえない、携帯の呼び出し音「モスキート」は有名ですが、逆にコンビニ前にたむろする若者撃退用の製品が英国で発売されたとの記事もあり、「逆も又真なり」というところでしょうか・・・
モスキートテスト」と称して、これが聞こえなかったら60代、50代とか出ているサイトをみつけました。
私は試していませんが、ご興味がおありでしたら如何ですか・・・。ただし自己責任でお願いします。

◇走行テスト
狭い通路でテストしたところ、2センサーでは左旋回でしかよけれなかったのが、フル(3)センサーでは、左右どちらでも回避旋回が出来るようになりました。Id01_62_07
凄い!というか、これがノーマルな動きなんですね。
このところバッテリーの減りが激しく、ちょっと撮影で電源を入れっぱなしにしていると、赤マークになってしまいます。
家族が寝静まった頃を見計らって撮影を含む走行テストに移りたいと思います。それまでひたすら、充電し続けます。あらためてレポートしたいと思います。

◇動画1
3つのセンサーのよる物体回避他

代用パーツを使用していますが、3つのセンサーを搭載したことにより、右にも、左にも、迂回できるようになりました。
前回までは左回転ばかりだった事から、今回は左にある障害物の回避で、右回転を行わせました。
時間が中途半端でしたので、”I-DroidControlCenter”の操作パネルによるコントロールで屋外を走る様子を撮りました。ご覧のようにコントロールはかなり自由に行えます。


動作音はかなり静かなため、かなり音量を上げないと聞こえません。
(FLASH動画をアップしました)
1500KB 59秒のムービーです。宜しければご覧ください。
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
(2007/5/11)

◇動画2
”I-Droid ControlCenter”の操作性

上の動画の後半部分ですが、スタートからフィニッシュまでノーカットで撮っています。
時間がかかるので、ID-01が奥まで進み、切り返しをして戻るまでは早送り(約15倍速)処理を行っています。
狭い通路もすいすい通れる、「C-C」の操作性能がお分かりいただけると思います。
同時に送られてくるCMOSカメラの映像も合成してみました。
ただし、ID-01の走行場面は、CMOSカメラからの映像の翌日に撮影しましたので、映像が完全にはシンクロしていませんのでご了承ください。


(FLASH動画をアップしました)
1240KB 43秒のムービーです。宜しければご覧ください。
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。

MOVIE2
(2007/5/12)


■計測機能付きソフトがあった(その2)
先週号で「C-C」の紹介記事を載せたところ、多く方から反響がありました。
確かに、今まで欲しかった(欲しかった以上)機能が満載のソフトですから、当然の事かもしれません。
前回、主要な機能はご紹介しましたが、便利な機能がありましたのでご紹介します。Id01_62_08
  
◇オーディオ音量他

私は朝早く、屋上で走行テストをするのですが、「こんにちは私はID-01です!」とご近所に響き渡り、このスピーカーの音を小さくできないものかと悩んでいました。
それが「C-C」を使うと出来てしまのです。
メニュー画面、アイコン群の左列上から3番目のアイコンをクリックすると「環境設定パネル」が開きます。Id01_62_09
上からマイクレベル、スピーカー音量、メッセージ音量、音声認識レベルの4項目が、数値で変更できます。
スピーカーの音量は”50”になっていましたので、現在”15”まで下げてしまいました。
其々の設定が済んだようでしたら、OKボタンを押すと、以後その値になります。

◇スナップショットとダウンロード
ソーセージさんから、2つの情報を教えていただきました。
①スナップショット
前回ご紹介した「目アイコン」をクリックして録画パネルを表示します。Id01_61_22_1
上の段に3つのボタンがありますが、一番右のカメラボタンを押すと、スナップショットが撮れます。
音声による「写真」のセルフタイマーと同じ画像が撮れます。写真ボタンを押せば、好きなタイミングでスナップが撮れますので、シャッターチャンスを逃しません。
②スナップショットの転送
メニューアイコン左列の一番下、フォルダー型アイコンをクリックすると「マネージメントパネル」が開きます。Id01_62_10
左側はユーザープログラムの実行が行えます。CD-ROM3でブレインOSがアップすると、ユーザープログラムが10本管理できるようになりますので、おそらく、縦にいくつものプログラムが表示されるのではと推察されます。
右側が、ID-01に記憶されているスナップショットのファイルです。
矢印マークのボタンを押すと、PC側にファイル名が表示され、矢印ボタン横のダウンロードボタンを押すと、PCの任意のフォルダーにスナップショットが保存できます。
今までUSB接続でないとPC側に取り込めませんでしたが、ワイヤレスで取り込めるとは、大変便利な機能ですね。残念ならが、ワイヤレスによる削除機能はありません。削除だけはUSBケーブルで行ってください。
 
■「C-C」の2つの話題
1)C-Cの解説文発表

このソフトを紹介して下さった、おにゃにゃさんが、ソーセージさんのブログ内に「C-C」の日本語での解説文を発表されました。
要点良くまとめられていますので、是非ご覧き参考にされて下さい。こちらからリンクします。


2)C-CがV2.2になり日本語対応に?
KENさんからの情報です。
いつも進化を遂げている「T-Droid ControlCenter」ですが、V2.1からV2.2に変更されました。
Id01_62_15
Ver.2.2の文字(画像クリックで拡大します)
イタリア語だけだった言語選択が、英語、伊語、ポ-ランド語、日本語の4ヶ国語になっていました。ただし、日本語とポーランド語化は、将来的にされるとの事です。

◇インストールとアンインストール
旧バージョンを動かしている方は、アンインストールしてから、新バージョンをインストールしてください。
旧バージョンをアンインストールしないと、正常な動きをしないようです。
Id01_62_16
とりあえず立ち上げてみましたが、画面構成も大きな変化はありませんでした。今後しばらくは検証を続けてみます。

T-Droid ControlCenterのWebサイト
●この画面から最新版のダウンロードが行えます。
T-Droid Cntrol CenterのWebサイトId01_62_19_1 

(画面クリックで拡大します)
現在(2007/5/12)時点では、①V2.3と②V1.0がダウンロードできるようになっています。
頻繁に改良が進みますので、いつ次の版に変わるか目が離せませんね。

KENさん、情報を有難うございました。
(2007/5/12


(つづく)

■TOPIC

イタリアデアゴ社のパーツリストにNo.86-89が追加されました。

NO.86---------------
赤外線のリモコンボックスのふたです。画像右側No.85の先端に取り付けます。Id01_62_11_1 
  
NO.87---------------
左前腕に取り付けられる、赤外線リモコンボックス接続用のミニUSBケーブルです。Id01_62_12
この3つの画像が揃うと、なんとなくこのボックスの形状がイメージできますね。
  
NO.88---------------
リモコンボックス用送(受)信機です。右側画像のミニUSBケーブルの4Pコネクターと接続されます。Id01_62_13
   
NO.89
---------------
右前腕に取り付けられるマニュピレーターのコントールボードです。No.89でいよいよ右腕も完成します。Id01_62_14
      
■あとがき
やっと超音波センサーによる「物体回避」が、機能し始めました。実際には来週63号の右側センサーを待たなくてはいけませんが、現在でも、ほぼその状態にはしてあります。
これからは、VCLEで走行プログラムに挑戦してみようかと思っています。超音波センサーの最短、最長距離による判定など、面白そうなコマンドがいくつか目にとまり、ワクワクしています。
走行プログラムの最終目標は、「目的地に到達してそこで止まる事」です。
何のため? 「自動給電する・・・」ためです。

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2007年5月 1日 (火)

週刊myRobotを作ろう(56)

■更新情報 「計測機能付きソフトがあった」追記 (2007/5/3)
■更新情報 「物体回避ムービー」アップ (2007/5/2)
■更新情報 「ゴーストバスター大作戦」 (2007/5/3)
■更新情報 「MOVIE2(2センサー)」アップ (2007/5/3)
■更新情報 「CMOSカメラのライブ録画機能 (2007/5/5)

■更新情報 「ボイスレコーダー、音声メッセージ」 (2007/5/6)

■61号『超音波センサー・ボードの取り付けを始める』
風かおる5月に入りました。寒い日があったり夏日があったり、めまぐるしく気温が上下しますが、五月の空は大好きです。
今週から3週にわたり、「超音波センサー・ボード」の取り付けが始まります。
超音波センサーとは、障害物を回避する目的で超音波を発信し、その反射波が返ってくる時間のずれで相手との距離を計測できるセンサーのことを言います。
今週号には、左右2つの超音波発信器と、1つの超音波受信器がワンボードに付いています。あと2週で、左右其々の超音波受信器が揃います。Id01_61_01
バッテリーボックス内に取り付ける「超音波センサー・ボード」は、全部が揃う3週目に一気に取り付けた方が効率的のような気もしますし、マニュアルにもそう書いてあります。
ですが、ちょっとお待ち下さい。
先週60号ベースボードの組み立てで、お腹から出ている20芯ケーブルのうち、色とりどりの2芯ケーブル5組をベースボードに付けたのを覚えていらっしゃいますか?
実は、その5本が超音波センサーにつながるケーブルなのです。
とりあえず、今週の3本だけ接続したらどうなるのでしょうか?
早速、取り付けて配線してみましょう。

◇超音波センサーの取り付け
この辺はマニュアル通りに作業します。
バッテリーケースの蓋を開け、バッテリーボックスを取り出します。
そして、バッテリーケスの底にある2つのネジを外し、ベース部からバッテリーケースを取り外します。
バッテリケースを裏返して、裏面の4隅にある4本のネジを外し、裏ブタを取り外します。

バッテリーケース正面に3つ空いた穴にあうように、超音波センサーのコードが電源スイッチと反対の方向に来るように、画像のようにセットします。カチッとはめ込むのではなく、3つの穴に合わせて置くだけのようなイメージです。Id01_61_03
マニュアルでは、コードはケースの周囲の溝に沿わせ配置、ケーブルがうまく収まるようにまとめなさい・・・とだけ書いてあります。そのまま開けっ放しもよし、もし使用するなら、適当に閉めても可能・・・とも書いてあります。
これでは中途半端、63号で配線するまで、次号もこんなありさまです。Id01_61_04
さて、これから先はマニュアルと異なることをするので、自己責任でお願いします。、

◇ここから先は自己責任で
イタリアデアゴ社のパーツリストのPDFマニュアルNO.63を見るとどこに何色のコネクターを差し込めば良いかが分かります。Id01_61_07
バッテリーケースの後ろ側にある、ボディ・インターフェースボードの下列の空きコネクターが超音波センサーです。ボディ・インターフェースボードをバッテリーケースから持ち上げてしまった方が作業し易いでしょう。
今回の3つのセンサーにつながっているコードは黒白、黒黄、黒オレンジの色別になっています。
その順番で5つの空きコネクターの左側から順に取り付けていきます。Id01_61_02
後は、「コードはケースの周囲の溝に沿わせ配置、ケーブルがうまく収まるようにまとめなさい」とマニュアルの通りに配線を終え、ケース裏ブタを閉めてネジ止めし、ベース部に取り付ければOKとなります。Id01_61_05
  
◇20芯ケーブルの取り付け
忘れてなら無いのは、お腹から出ている20芯ケーブルを、バッテリーケース後ろ側のコネクターに取り付ける事です。
20芯ケーブルの先についているコネクターは、上段が9ピン、下段が11ピンとなっています。両端がうまっているのが9ピンですので、それを上側にして、バッテリケース後部にあるコネクターに差し込みます。
このコネクターは固いので、挿入するのも苦労しますが、抜くのはさらに苦労します。
一度入れたら、これが最後ではありませんが、抜き差しを頻繁に行う事は避けた方が良いでしょう。
コネクターが破損したり、手を傷めても困りますので・・・・
もし、残りの超音波センサーを組み込むのにバッテリーケースにコードが繋がっていては作業が出来ないという方は、63号を待ってから取り付けられた方が良いのではないでしょうか。
私は、20芯コードが付いていても全く問題無く分解取り付けができますので、今回、20芯コードをつなげてしまいました。
この辺の作業を見越して、20芯ケーブルを少し長めにお腹から出しておけば、ケーブルを付けたままでの作業がし易いかもしれません。
以上で作業は完了です。作業所要時間は、20分前後くらいでしょうか・・・

■物体回避テスト
いよいよ、物体回避が機能するかのテストを始めます。
物体回避をするには、VCLEのプログラミングで行う方法と、PC_Controlのオプションコマンドで「物体回避」機能をONにしておいて、走行動作を行う・・・の2つの方法があります。、
なに分、前方センサーだけは付いているものの、左右のセンサーは全くつながっていませんので、エラーではじかれても文句はいえません。
動くかどうか分からないのに、プログラミングで時間を取られるのも困りますので、後者、オプションコマンド「物体回避」機能をONでテストすることにしました。
「うまく行くように!」と祈りつつ、スイッチをONにして、イニシャライズが始まりました。
イニシャル終了。ここまではエラーが出ていません。

とりあえず、B.T接続を行いPC_Controで、「物体回避機能」を選び、OFF→ONにします。Id01_61_06
おやおや、両目のLEDが緑色に点灯しました。
ここまではエラーも無く、なにか、うまく行っている感じです。(甘いかな・・・・)

◇PC_ControlでGO
とりあえず、PC_Controlが立ち上がっていますので、カーソルキー↑で前進させます。
おっとっと、なにか弱々しく動き出しましたが、前進、バックを繰り返し、少しづつ左に向きを変えています。
そうか、ここは狭いから、障害物だらけなのでセンサーが反応しているのか・・・と、やっと気がつきました。
この部屋ではテストは無理のようなので、ID-01の場所を変えることにしました。

◇Mobil_ContorlでGO
他の部屋へ場所を変えるため、こんどはMobil_Controlにつなぎ変えて、物体回避機能をONにしました。Id01_61_09
部屋の隅から何も無い方へ向けて、十字キー↑を押しました。
低速ですが前進しています。ときたま何かの反射音がはいるのか行きつ戻りつしますが、そろそろと前進して、壁際30~40cm手前で行きつ戻りつで、そろそろと左へ左へ向きを変えていきます。(何故か右には向きません)
とりあえず「1つのセンサーでも、障害物回避機能は働く」という事実が判明しました。Id01_61_08
コーナー回避のカットです
連続して前進しているようですが、実際には前進・後退して動きます


なにぶん、左右のセンサーが有りませんので、回避ロジック側では、大いに迷っているのでしょう・・・・
数回テストしましたが、大きな変化はありませんので、今日のテストはひとまず終了しました。

◇動画1
GIF画像ではギクシャクした動きが表現できなかったので、FLASH動画にしてみました。
物体回避をONにしてから、Mobil_Controlで直進(短押し)で走行させています。
左右受信ユニットが無いため右側にゴースト波が現れ、本来の物体回避運動とは異なった動き(左・左によける)をしているようですので、その点はご了承ください。
(ゴースト波については事項「計測機能付きソフト」で説明しています)

(FLASH動画をアップしました)
1062
KB 41秒のムービーです。宜しければご覧ください。
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 (2007/5/2)

◇動画2
後半に記載した、センサーを2つを使用した「ゴーストバースター大作戦」で動作は安定してきました。
所詮、左センサーが欠如していますので、完璧とはいえないにしろ、ギクシャクした動きがかなり改善されました。

(ゴースト波については次項「計測機能付きソフト」で説明しています)
動作音はかなり静かなため、かなり音量を上げないと聞こえません。
Mobil_Controlでの走行、最初の行きと帰りは「ゆるい右カーブ(直進キーの後、右キー)」、最後はストレート(直進キーのみ)走行です。


(FLASH動画をアップしました)
1400KB 55秒のムービーです。宜しければご覧ください。
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。

MOVIE2 (2007/5/3)

次は、プログラミングで、超音波センサーの機能を使用してみたいと思います。
(2007/5/1)

■計測機能付きソフトがあった
今朝、おにゃにゃさんから”Control Center”というソフトを紹介していただきました。

ちょうど超音波の計測機能もあるという事なので、早速ダウンロードしてテストを行ってみました。

◇動作テスト
”Control Center(以下C-Cと言う)”を立ち上げると言語はイタリア語だけでした。Id01_61_10 (各画像はクリックで拡大します)
でも、各種機能のアイコンが解り易い形をしていて、どのような事をするところか、何となく分かるようになっていました。
PC_Controlと同様に、とりあえずオプション(ギアのマーク)をクリックして、ComPortを設定しておきます。

いつものようにID-01とB.T接続を行ってから、”C-C”のスタートアイコン(ビデオのプレイボタン)をクリックして、各機能が使用できる状態になりました。
細かな設定について紙面の関係で省略させて頂き、主要な機能だけを抜粋してご紹介したいと思います。

◇超音波センサーとサウンド追跡マイクのテスト
非常にビジュアルです。設定でソナー追跡をONにしてから、一番後ろにある、ブルーで”((I))”のようなアイコンをクリックすると画像のようなパネルが開きます。Id01_61_11

左がサウンド追跡、右が超音波の画面(クリックすると拡大します)
●サウンド追跡
頭の周りでクリック音を出すと、音の出た方向にマークが現れます。
上の画像では、真左に音源があった事を現わしています。


●超音波ソナー

試しにバッテリーケースの前に手をかざすと、その距離に応じて、反射波の数値(Cm)が現れます。
手を遠ざけたり、近づけたり変化させると、反射波の数値が表示され、距離に応じて位置も変わります。
〇ゴースト波の出現
ところが大変な発見をしてしまいました。
今回は受信ユニットはセンターにしか付いていませんが、右側に時々、ゴースト波(反射波の数字)が出たり消えたりするのです。Id01_61_11a
おそらく、左右の受信ユニットを装着していない事から来る不具合だと思われます。
そういえば、昨日の走行テストで、何故か左、左、にしかよけない理由が、ここにあったとしたら、なんとなく納得がいきます。
反射波の計測プログラムを組まなくて良くなってしまいました。おにゃにゃさん、お陰さまで助かりました。

◇車輪の回転数計測

アイコン、左から2列目、上から3個目のメーターの付いたアイコンをクリックすると、車輪の回転数計測パネルが開きます。Id01_61_13

画面クリックで拡大

パネルは大きく分けて2つのセクションに分かれています。
左側のスライダーが4つ並んでいるのが、スピードの「コントロールセクション」です。
右側が車輪の回転を表示する「表示セクション」です。
「コントロールセクション」
上段は回転数の指定(30~50rpm)での制御が可能です。
左右のバーにより、車輪の左右ごとに回転数が設定できます。
左右バーを上げると前進(30~50rpm)で、下げるとバック(-30~-50rpm)します。
一方、下段は15~100%でのコントロールが出来ます。
上下段の右下にあるポチマークをクリックすると、走行距離を指定することができます。上下矢印で数字が増減しますが、直接数字を入力する事も出来ます。尚、デフォルトのポチマークが上の状態では、連続回転となっています。
「表示セクション」

タコメーターは左右の回転数を表示します。
タコメーターの間にあるメーターは、左右の回転数の差を表示します。実際の双発機などにも同様のメーターが付いています。
その下にあるLOG欄には、現在の計測データーが連続して表示されます。右側のスライダーの上下でスタート直後からのデーターを確認できます。
車輪のドライブシャフトについているオプチカルエンコーダーのスリットが明滅する数をカウントしているのを、アナログメーターで表示する仕組みのようです。
という事は、こちらから送る情報(首、腕、腰、走行操作)よりも、帰ってくる情報(動画像、バッテリ、気温、左右回転数、超音波、サウンド追跡など)の方がはるかに多いという事に気がつきました。
〇オペレーション
左右スライダーで回転数或いはスピードを設定してから、スタートボタンを押し、計測が終わったらストップボタンを押す、というのが一連の流れです。

とりあえず40rpmに左右スライダーをセット。テストを開始で、スタートボタンを押します。Id01_61_18
左右のタコメーターがゆれながら動いています。おそらく「偏芯運動」のせいでしょうか、回転数には軽いゆらぎがあるようです。

こんどはもっと回転数を落してみましょう。下段のスライダーを左右15%にセットして、スタート。Id01_61_17
回転数を上げる分には問題なく回るのですが、回転数を落すと、動いて止まっての繰り返し。ビュッ、ビュッ、ビュッ、という感じてモーターの回転が断続します。
組み立て方、調整次第で、この最低回転数がどの位で回るかが、一つのバロメーターになるかもしれません。

このソフトの凄さはそれだけではありません。
私達がもっとも知りたがっている「走行中の回転数」まで分かるのです。
固い床面と、ふかふかの絨毯では、車輪の回転に対する抵抗(摩擦?)値が異なります。それ以外に、ゆるい傾斜ではどうなのかなど、色々なデーターがとれるような気がします。

ログデーターを元にグラフ化も行えます。方法はログ部分全てをドラッグしてExcelに張り付け、左右RPM部分をグラフ化するだけです。
次のグラフは上が実際に走行、下が無負荷(車輪を浮かせた状態)での40回転に設定にした場合の左右回転数のログデーターから作製しました。移動距離はどちらも50cmに設定しました。Id01_61_26_1
画面クリックで拡大します。
左車輪が青、右車輪が赤、縦軸がRPM,横軸が移動距離(Cm)を表しています。
このグラフから、2つの事が分かりました。
①スタートと同時に回転は急速に上がりますが、その後40回転付近に落ち、スタビライズします。
②実際に走行させた方(負荷あり)が回転ムラが吸収されている事がわかります。
 
先程の回転を続ける最低限のスピードで床に置くと止まってしましました。机上で無負荷の状態のテストも必要ですが、実際に走行させた状態での計測及び調整を行わないと実践的ではないような気がします。ID-01をスムースに走行させることが目的なんですから・・・
そういう意味からも、このソフトはかなり有効に使えそうです。

◇コントロールパネル
コントロールパネルは操作する、対応キーが表示されています。PC_ContorolのようにNumLockなどをしないで簡単にコントロールできます。
頭、腕(左右、Tool)、腰高、前後左右のほか、メッセージの録・再生などもこのパネルで全て操作できます。
操作のし易さではAランクです。
何故かというと、直進(↑)キーを押すと「直進」、離すと「停止」。(この停止がどんなに重要か・・)
直進(↑)キーを押しながら左右どちらかのキーで「方向修正(直進しながらカーブ)」、左右キーを離すと「直進」。
左右キーどちらかを押すとその場で「旋回」、離すと「停止」。
他のコントロール比べて操縦が非常に楽です
Id01_61_12

画面クリックで拡大

◇ボイスレコーター
コントロールパネル下側にボイスレコーターがあり、メッセージの録音・再生・削除が可能です。Id01_61_24_1
右矢印をクリックすると一覧が表示され、目的のメッセージを選んでクリックします。
すると横▲、■、●、×の4つのマークが合われてます。、左から順に、再生、停止、録音、削除ボタンです。
走行ボタンと、録再ボタンは独立していますので、走行中の音を録音するなんて
事も出来てしまいます。

◇音声メッセージ再生
矢印をクリックして開いたメニューリストから好きなフレーズを再生する事ができます。これは音声ボードのROMの中に1~220迄入っている音声メッセージの一部です。Id01_61_25
尚、選ぶ際にはイタリア語ですが、再生は日本語になります。上から4番目の「OK]はそのままでした。
(2007/5/6)

◇CMOSカメラのライブ録画機能
PC_Controlのように、ライブ映像は見れるのですが、それを録画することは出来ませんでした。
ところが、この「Control Center」というソフトを使用すると、何の苦も無くそれが録画出来てしまうのです。しかも、走行させながらの映像が撮れてしまうのですから驚きです。

●初期設定

ID-01とB.T接続させる前に、初期設定を行っておきます。これは一度やっておけば、以降は記憶されます。
「C-C」を立ち上げ、上段左から3番目の歯車アイコンをクリックします。(画像クリックで拡大します)Id01_61_15
設定パネルの上側は3つのタブになっています。
最初(左側)が、「COM設定」。
真ん中が「ビデオサイズ指定」。
右側がビデオとオーディオの設定です。
私は一番上の”Sorgente”を、”ATI Rage Theatel Video Caputer[WDM]”に設定しました。ビデオ設定に関しては他はいじっていません。専門的知識のある方は、ビデオや、オーディオのコーデックス設定が出来ます。
確認して良ければ下の「OK」ボタンを押します。

●録画をしてみる

ID-01とBT接続をして、「C-C」のプレイボタンを押すと、設定が正しければID-01と「C-C」がリンクします。
ID-01をコントロールするために、先程のコントロールパネルを表示させておきます。Id01_61_22
続いて、先程の「設定(歯車)アイコン」の下、「目アイコン」をクリックすると、ライブ画像が表示されます。
赤ボタンで録画、黒ボタンで停止、そしてライブ映像と、シンプルなデザインのパネルです。
160×120ピクセルの画面は、大きな画面を見慣れているとものすごく小さく感じますが、限られた電波の中で大量の画像データーをやりとりしなければなりませんので、致し方無いでしょう。
走行準備が整ったら、ビデオの赤ボタンをクリックします。「何処に」「何を」録画するかの画面がひらきますので、名前は適当に入れます。私は”TEST01”という名前にしました。何処にの初期値はデスクトップになっていますので、そのままにしておくと後で確認しやすいでしょう。設定が出来たら「OK」を押しますと、ライブ映像の録画がスタートします。Id01_61_21

ノートパソコンに「C-C」をインストールして、ID-01とともに屋外で走行させました。
録画できた映像(160×120)は小さかったも
のの、画像は思ったほど悪くはありませんでした。
Id01_61_23_1 走行開始までの準備段階では、ID-01は停止しているため画像が動きません。
動画編集ソフトで動かないコマをカットしたところ、画面の大きさが微妙に変わってしまいました。
最初はFLASHで変換したものの、実際に動いているコマ数は非常に少なかったので、GIFアニメに変更しました。宜しければご覧下さい。転送速度の関係でパタ、パタと動いています。
(2007/5/5)


◇その他の機能

大きなパネルにリアルタイムのグラフ。ブレッドボード脇にある、アナログ入出力のデーターがリアルタイムで表示されます。Id01_61_14

画面クリックで拡大  

◇”Control Center”のダウンロード
駆け足で主要機能だけをご紹介しましたが、ご興味のある方は以下URLからダウンロードを行い、テストされてみては如何でしょうか。
 
http://www.zerosoftware.it/i-droid01/
表示された画面にある「緑の↓」をクリックするとダンロードできます。

ダウンロード、及びテストに当たっては、個人の責任でお願いします。
そしてウィルスチェックもお忘れなく!!

おにゃにゃさんのコメントに「現在、翻訳と機能を確認中で、完了したらソーセイジさんにWikiに投稿を予定していますが、なかなか作業がはかどっていません。」とありますので、大いに期待しましょう。
宜しくお願
いします。
(2007/5/2)


■ゴーストバスター大作戦
右側の反射波ゴーストが気にかかっていましたが、来週、受信器が来るまで待ちたくありません。悪さをするゴーストはつぶすに限ります。
そこで思いついたのが、2号機用の超音波センサーの流用です。
このユニットは送信器が2つ付いていますが、真ん中にある受信器(赤丸印)の構造は、左右センターとも皆同じです。
調べると黒オレンジのコードが受信器用ですので、バッテリーケースを開き右のコネクターに接続して配線引き回しを行いました。
見栄えは悪いですが、仮設ですので右コーナーにセロテープで止めました。Id01_61_19_1
 
◇動作テスト
早速、計測機能満載の「C-C」を起動して、超音波のテストパネルを開きました。勿論BT接続はしてあります。
おおっ、右側に表示が出ましたが、こんどは出たり消えたりせずに、きちんと表示されています。Id01_61_20_1
試しに、バッテリーケースの前で手を前後に動かすと、それにつれて数字と、表示位置が変化します。
暫く様子を見ていると、時たまですが左側にゴーストがちらっと出ますが、以前の右側ほど頻繁には出ません。
試しに、床に置いて、コントロールパネルを開き、40rpmで前進させ壁に向かわせます。
センター、右側ともに数字がだんだん減少していきます。
動きが、非常に安定しています。これは期待がもてそうです。

◇走行テスト
早い。思い立って作業を始めてから僅か30分後には走行テストです。こんなに順調に行って良いのでしょうか・・・
いつものフローリング床でB.T接続完了後、Mobil_Controlのオプション、「物体回避」をONにしておきます。
壁のコーナーに向かって前進させると、前回のようなおぼつかない走行とは違い、真直ぐ進んでいきます。
壁まぎわで反射波を検知したのか、ぶつからないように向きを変え、うまくコーナーを脱出しました。
十字キーで停止、方向転換をさせ、再チャレンジ!
数回テストしましたが、たまにギクシャクした動きがあったものの、ほとんど問題無しです。
動画コーナーにFLASH動画(MOVIE2)をアップしました。宜しければご覧ください。
これで右側に出る超音波のゴーストは消え去り、ゴーストバスター大作戦は幕をとじました。
来週、左側の受信ユニットを装着するのが楽しみです。
(2007/5/3)

つづく

■あとがき
「本屋さんでの考察」
本屋さんの定期購読分を購入しに行くと、他に数人のmyRobot読者がいらっしゃいます。
その内のお一人が5~6週刊分ためてしまっていました。多分、出張でも行っているのでしょう。
ホイール、タイヤ、リアボディケース、バックパックなど、幅をとる箱がずらりと並び壮観でした。
本屋の店員さんと話をすると、「まとめて作るの大変そうですね・・・」と心配していました。
まとめて作るのも、それはそれで楽しいですけどね。
一方、ROBOZAK購読者は此の頃、あっという間に増えてきて、ざっと数えて7~8人くらいはいらっしゃるようです。
多分、myRboto,ROBOZAK両方に手を出されている方も多いのでは・・・とか、色々想像して楽しんでいます。
さて、ペリカン便もきましたので、もう一台にもベースボードを組み込みましょうか・・・

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2007年4月25日 (水)

週刊myRobotを作ろう(55)

■更新情報 「チェックのためスケルトンモードに」 (2007/4/25)
■更新情報 「達人の技」 (2007/4/26)
■更新情報 「ワイヤレス走行が出来た!」 (2007/4/27)
■更新情報 「電波到達距離は8m以上・・」 ()2007/4/28)
■更新情報 「VCLEで走行プログラム」 (2007/4/28)
■更新情報 「VCLEによみこむには・・」 (2007/4/30)


いよいよ60号代に突入しました。60号~69号では、このシリーズ(1~75号)最後の2つのボード(「ベースコントローラーボード」、「アームボード」)と、2つのセンサー(「超音波センサー」、「温度センサー」)、そして「ブレッドボードと実験」「CD-ROM3」「左腕パーツ」などがリリースされます。
CD-ROM3では、ブレインボードOS、VCLE、PC-Control、Mobile-Controlなどのバージョンアップや、「C-Like-E-Java」などのプログラムも入っているようです。
能書きはこのくらいにして、早速60号「ベースコントローラーボード」に取り掛かるとしましょう。

■60号『ベースコントローラー・ボードを取り付ける』
いよいよ待望の『ベースコントローター・ボード(以降、ベースボードと呼びます)』がきました。Id01_60_1s
ブレインボードと同様に、裏側にマザーボードと接続するコネクターがある

今までコントロール出来ていたのはID-01の上半身だけでしたが、いよいよこのベースボードの登場により車輪と腰部のリフト(上下)が可能になります。
併せて、61~63号までについてくるアクティブソナーを接続すると、前方の障害物の距離が、超音波の反射波を利用して分かるようになります。プログラムによる自動走行をさせるには、衝突防止のために必ず動作させておきたい機能です。
今週のマニュアルを読むと、「ベースコントローラーボードを取り付ける」のは、ボディ部(マザーボード)にではなく、ベース部に取り付ける」だという事がわかりました。
マニュアル通りに作成されている方は、ボディ部への組み込みと、ボディとベース部の組み立ては66号まで待つ事になります。
おそらく「CD-ROM3にあるソフトウェア(PC,Mobailのコントロール系、ブレインOS他)と、超音波ソナーが備わるまで動かさない方が安全でしょう」という、デアゴさんの親心なのかもしれませんね。

◇今週の作業概要
今週私が予定している作業は(1)~(7)ですが、マニュアル通り作業を行なう方は(1)~(2)迄ですので、お気を付け下さい。
(1)ベース部の配線をボードへ接続
(2)10芯リボンケーブルからの配線を接続
(3)ボディ部の配線を組み分けする
(4)ベースボードの取り付け
(5)リアボディケースの四角い穴から配線を引き出す
(6)フロントケースとバックケースでベース部を挟み6本のビスでとめる
(7)バックパックボードを取り付け、3枚のボードをトレーに収納

◇ベースボードの取り付け及び配線
(1)ベース部の配線をボードへ接続
ベース部から3系統(左・右車輪、腰上下)のモーター及びエンコーダーの配線が出ていますので、マニュアル通りにベースボードにコネクティングを行います。
残るLED(赤白)のケーブルだけはアームボードに接続されますので注意が必要です。Id01_60_4
   
(2)10芯リボンケーブルからの配線
ボディ部のお腹から出ている20ピンのケーブルの内、2線のケーブル5本がベースボードに繋がります。
この5本のケーブルは超音波センサー(送信×2、受信×3)の配線ケーブルです。
マニュアルにしたがってベースボードにコネクティングを行います。
マニュアル通りに組立を行う方は、ID-01のボディ部の穴から抜いてしまった方が、ボディ部とベース部を別々に保管できますので便利かもしれません。Id01_60_2
  
配線ミスは後々、とんでもない事態を巻き起こしますので、マニュアルと見比べながら、差し込んだコネクターが間違いないか、そして、しっかり差し込んであるかのチェックを慎重に行ってください。
リアボディケースをしめてしまうと、中まで手がとどきませんので、ご注意ください。

マニュアル通りに作業を進めている方はここ迄で終了です。
マニュアルによりますと、他のボード同様、ベースボードが入っていた静電気防止袋に入れて保管する・・・となっています。
私はこの先の作業を行いますが、これ以降の作業を行う方は自己責任でお願いいたします。

(3)ボディー部の配線を組み分けする
ボディ部内部にあるアームボードにつながるケーブル(左右腕のモーター、エンコーダー計4本、赤の5芯リボンケーブル)と、3枚のボード(音声、B.T,シリアル/USB)用ケーブルとに分け、其々束ねておきます。

(4)ベースボードの取り付け
ベースボードをマザーボードに取り付けます。
このボードもブレインボードと同様に、ボード下側にある5ピンコネクターと、マザーボード上の5本ピンとを接合させます。ピン接合部を横から覗き込むよう確認しながら接合した方が間違いないでしょう。25号付属の2×6mmネジ2本で固定します。
問題なのはベース部から出ているケーブルが短く、ブレインボードのようにゆとりを持って取り付けができない事です。私はID-01のボディ部とベース部を横倒しに置き、ケーブルが引っ張られないようにしてから、ベースボードをマザーボードに取り付けました。(この辺の画像は両手がふさがっていた為に撮れていません。来週、ペリカン便が来た時にでも2号機の作業の時に出来れば撮影してみようかと思っています)

(5)リアボディケースの四角い穴から配線を引き出す
「(3)でまとめた配線と3つのボード}、ベース部のLEDの配線などをリアケースの四角い穴から外へ引き出します。
先週号で解説しました、例の「腕の出力軸に通した配線」も忘れずに引き出しておきます。
この引き出したコードのお陰で、72号で再分解しなくて済むのなら、なんと嬉しいことでしょう!Id01_60_3
赤黒のケーブルが腕の出力軸の穴を通して背中に引き出してあります
   
(6)ボディケース(フロント、リア)とベース部の取り付け
ボディケースのフロント側と、リア側で、ベース部の十字の接合部を挟み込み、6本のビスでとめます。
この辺の作業になると、(5)と(6)の作業は連続して行う必要があります。
ボディフロントケースとケーブルを持ちながら、ベース部接合の十字台座に合わせながら、リアケースの四角い穴にケーブルとボードを通しながら、フロントとリアケースを重ねていきながら、6本のビスで固定していきます。
ながら・・・ながら・・が続く、連続作業です。

(7)バックパックボードを取り付け、3枚のボードをトレーに収納
全ての組み立てが終わった後で忘れ物に気が付き、再組み立てした時に気がついたのですが、バックパックボードはあらかじめ、リアボディケースに取り付けておいても、さほど問題にならない事に気が付きました。
後で取り付けても良し、最初に取り付けておいても良し、皆様のご自由に作業されてください。
各ボードの取り付け方は、前号の通りですので、今回は記載しません。Id01_60_7
72号に備えて両腕の出力軸から通した赤黒のコードは背中の穴から引き出してあります。
そして音声ボードの奥にベースボードが見えます。

これでひとまず、組み立て完了と相成りました。
さあ、動作テストにうつりましょう。

■動作テスト
新しいボードを取り付けたり、ギアボックスを取り付けた直後の動作テストは、緊張が走ります。
特に今回は大きな電流がながれるベースボードですので尚更です。

◇電源を入れてイニシャライズ
ドキドキしながら、電源を入れました。
いつものようにイニシャラーズ開始され・・・・・、オオッ!、体が低くなっていく・・!!
どうやら、イニシャライズの動作に新しい仲間が増えたようです。最初は、腰の位置が「座る」の位置になるようです。

◇座る・立ち上がる
危険の無いところで、「座る」「立ち上がる」をテストしてみました。
音声によるコマンドは「アクション」でワードセット2にします。
立ち上がるは、「ベース」「上へ」で、座るは、「ベース」「下へ」です。
例の「下へ」は練習が必要でしたね。Id01_60_5b_1
立ち上がり途中の姿勢の変化がわかるように中間位置の画像を入れていますが、実際には真上か、真下の位置にしか停止は出来ません。
 
◇車輪の回転テスト
いよいよ車輪の回転テストです。いきな車輪に無理な力がかかり、ボードから煙がなどのトラブルは避けたいものです。
念のため、事前に車輪のモーターに1.5V~3.0Vで給電してみて、滑らかに回転するかのテストを行いました。これによって、車輪のギア周りのトラブルは無いはずです。

さらに念をいれて、車軸の下に箱を置き、車輪を浮かせた形でテストする事にしました。Id01_60_6
車輪を動かすためには、「音声コマンド」「PC_Control」「Mobail_Contorol」「VCLE」の4種類の方法があります。
今度は「PC_Control」でテストする事にしました。何故かと言うと「音声コマンド」では、実際に走行させてぶつかりそうになってから、「ベース」「右へ」・・・などと言っていたのでは遅いからです。

B.T接続して「PC_Controll」でつながれば、モニターにライブ映像が写ります。
先週ご案内したとおり、カーソル(矢印)キーで前・後・左・右のコンロールが出来ます。

電池の消耗が激しく、思ったようなテストが出来ませんでした。
それから、旋回時の左車輪の動作がおかしいようです。
とにかく、色々とチェックしなければなりませんので、暫くは日々、更新という事でお願いします。
(2007/4/24)

◇チェックのためスケルトンモードに・・・
何か問題があり、ベースボードを含めてチェックを行おうとすると、リアボディケースがあってはチェックができません。
そこで、以前ご紹介した「腰留めクランプ」の出番です。
これにより、ベースボードを装着したまま動作や配線のチェックが楽に行えるようになりました。Id01_60_8
 
◇このベースボードに不具合発見
動作しない原因を色々調べていましたが、やっと原因が分かりました。
原因はベースボードで、久しぶりの不具合パーツでした。
ベースボードの左側車輪のモーターに接続するコネクターが浮き上がっていて、片方の線が切れ掛かっていました。コネクターを外し終えるまでには切れてしまうでしょう。コネクター取り付け時には全く気がつきませんでした。
デアゴさんに不良部品の報告をして交換をお願いしました。代替品、又は来週2号機のベースボードのペリカン便が来るまでは、ベースボード周りのテストは暫くお預けとなってしまいました。
2組あるベース部の片方の右車輪に負荷が多くかかっているようですので、代替パーツが来るまでにその改良を行い、改修方法などをリポートしたいと思います。
(2007/4/25)

■ワイヤレス走行が出来た!
デアゴさんに交換依頼しておいたベースボードが宅配便で到着しました。
早速、ボードを付け替えますが、また問題がおきては困りますので、とりあえずスケルトンモードで取り付けを行いました。
現品取替えの約束ですので、早速、返送の手配をしてから、動作テストに移りました。

◇動作テスト
電源を入れてイニシャライズがはじまりますが、この動作で腰の位置が「座る」になっても驚きません。
前回テストした、音声による「座る」「立ち上がる」のテストを行いました。
音声によるコマンドは「アクション」でワードセット2にしてから、立ち上がるは、「ベース」「上へ」で、座るは、「ベース」「下へ」です。相変わらず「下へ」は3声目で座ってくれました。

◇車輪の回転テスト
前回同様、車軸の下に箱を置き、車輪を浮かせた形でテストする事にしました。
とりあえず音声で「ベース」「前へ」・・・両輪が同時に前方へ回って暫くして停止しました。
「ベース」「後へ」・・・両輪が同時に逆回転して暫くして停止しました。
「ベース」「右へ」・・・左車輪が前方、右車輪が後方へ回ってすぐ停止????
「ベース」「左へ」・・・右車輪が前方、左車輪が後方へ回ってすぐ停止????
右回転と、左回転の動きが良く理解できませんでしたが、とりあえずは前後左右の動きとしてはアンパランスな動きはありません。
いよいよ床で走行させてみることにしました。

◇走行テスト
以前に行った電池でのワイヤード走行テストですと、軸が多少右に振られた経緯がありますので多少広めのフローリング床でテストを行いました。
「ベース」「前へ」・・・・おお!直進しますよ!オプチカルデコーダーがちゃんと機能しています。暫くして停止しました。
「ベース」「後へ」・・・・後へ向かって真直ぐ走行しています。そして・・・・ぼほ、出発した地点へ戻りました。
これって・・・もしかすると、距離も計算しながら走行しているのかな?
早速メジャーをもってきて「ベース」「前へ」・・・止まりました。距離を測るときっちり100cmでした。
「ベース」「後へ」・・・スタート地点へぴったり戻る・・・という事は、走行距離100cmです。
つまり、音声による前後移動は、一声につき距離1m移動する事が分かりました。
数回テストをしましたが、走行距離100cmは結構正確でした。
何かの具合で向きが変わると、すぐに逆の舵がきいて方向を正そうとする動きも見られ、「けなげに走行しているな・・・」という感じがしました。
ある時は、向きがづれたのにそのまま直線で走行し、止まる寸前に正確な方向に向きが変わりました。
ID-01の内部で、左右のオプチカルエンコーダーディスクのスリット数の差異を演算しているためだと思われます。
きっちりしている走行距離に比べ、直線ラインのキープは少し甘めのようです。
もし、もう少しましな直線のトレースを行いたいのであれば、ジャイロセンサーや、加速度センサーが必要になりますが、それのインタフェースや、コントロールはどうするのか・・・などなど難しい問題を解決していく必要がありそうです。
何方か、スゴ技をお持ちの方は是非トライして、「掲示板」で発表してください。

次は良く動きが分からなかった、左右回転のテストです。
「ベース」「右へ」・・・動車輪の右と左が逆方向に動き、その場を中心に右回転しました。
方向転換の角度は45~50度位でしょうか・・・
音声による回転命令を数回試してみましたが、右回転、左回転ともに正確な角度では回ってくれませんでした。

◇ワイヤレス走行テスト
しかしです・・・B.T接続による、PCやMobilによるコントロールでは、その場を軸に左・右旋回はきっちり90度回る事が判明しました。
短く押すと90度、長押しをすると、その場で回り続けます。
おそらく走行環境によってはその回転角度にも影響がでそうです。
フローリングと、毛足の短いカーペット、そして毛足の長いカーペットでは、走行に対する抵抗値が異なってきますので、回転角度がそれぞれ微妙に異なってくるような気がしています。

尚、PCやMobilによるコントロールでの操作方法については、先週号『週刊myRobotを作ろう(54)で一覧表を掲載していますので、参考にされてください。
連休中には、もっと広い場所で走行させ、電波到達距離を含めてテストしてみようかと思っています。

VLCEについは、超音波センサーが付くまでは、プログラムでの実走行は控え、車輪を浮かした状態で行おうと思っています。
走行状態を見ると、室内では結構早く感じますし、重量は重いし、外装は弱そうだし、これからは「軽量化したバンパー」が必要そうですね。
(2007/4/27)

■屋外走行テスト(通達距離8m以上)
連休に突入しました。今日は天気がよいので、ID-01の初めての屋外での走行テストを実施する事にしました。

朝一で、ID-01を「スケルトンモード」から「リアボディケース+バックパックのフル装備」に変身させました。屋外は日光が強く、オプチカルエンコーダーが誤動作する恐れがあるからです。Id01_60_16

余ったコードはUSB/RS-232コネクターの裏に収納(クリックで拡大)
腕から出した赤いコードが72号の再分解を防いでくれるか・・・
  
出かけるのもおっくうなので、屋上でテストすることにしました。
こんなときモバイルコントロールは便利です。ID-01を抱え、モバイルをボケットに入れるだけで事たりてしまうからです。
日中は日光がさらに強くなりますので、テストは早朝に行いました。

電源を入れてイニシャライズ。「こんにちはわたしはID-01です!」ロボ君の声が大きく響きわたりました。結構大きな声。
思わず周りの家を見回しましたが、まだ早朝(5:30AM)で皆さん寝静まっているようで大丈夫そうです・・・・
屋上は、かなりのデコボコがあり、きちんと走行できるのか、機器に影響が出ないかと心配をしました。
ところが実際に走行させてみると、多少わだちに尾輪が入ったりはしましたが、問題なくカタカタと走行していきます。
室内と違い、屋上のように見渡せるところでは通常走行モードでは遅く感じられます。
十字ボタンを長押し! するとスピードアップしましたがそれでもまだ遅く感じられます。(ラジコンカーとは違いますね・・・)Id01_60_13_1

気持良さそうに走行中のID-01

◇走行中の制御、ライブ映像
モバイルのモニター画面を見ると、ちゃんとライブ映像が写っています。屋外でも結構綺麗にモニターできました。
遠達距離、直線で10m近くまで走らせましたが、その間、映像の乱れもなく、コントロールも全く問題ありませんでした。
B.T接続は思いのほか届きますね。ただし、室内のような障害物が多いところでは、反射波や減衰もあり、5m前後あたりだと思われます。Id01_60_19

翌日、モニター画面を撮り直したところ、前日の雨が残っていました

途中で、わだちに尾輪が入ってしまったり、ケーブルを乗り越える時などした時には、バックに入れたり、切りかえしを行うなど、色々なコントロールをしてみました。
走行中に、左右の十字キーを押すと、軽くカーブします。それを長押しにするとクルッと小回りしてくれます。
無事、手元に戻ってきたので、走行中の雄姿をカメラで撮ってテストを終えました。
例によって、バッテリーがへたってきたからです。
Id01_60_14
走行開始直後のID-01(早朝なので影が長い)

◇イニシャライズに日光は禁物
一旦、スイッチを切ってから、別のアングルで撮りたいと思い立ち、電源を入れたところ、首が正面を行き過ぎて止まってしまいました。目のLEDは赤く点滅しています。
気がつくと、太陽光線がかなり強くなっていて、首の後ろに空いた穴(赤丸印)に差し込んでいる事に気がつきました。Id01_60_18
この奥は首パンニングのエンコーダーの位置でしたね。
この穴は、ケーブルを内蔵された方には必要が有りませんので、出来ればふさいでおいた方が良いかもしれません。
仕方がないのでID-01の首の後を手で覆い、影にしてから再度電源をいれてみたところイニシャライズは無事完了しました。

何枚か画像を撮って、小声で「ありがとう」と言いましたが応答無し。
もう少しおおきな声で「ありがとう」を繰り返しましたが応答がありません。屋外のせいか、自分の声が拡散してしまうためでしょうか。
思わず大声で「ありがとう」を言おうとしましたが、付近の家の屋根を見渡してやめました。
だいの大人が、屋上で小さなロボットに話しかけている姿を見られでもしたら、近所の目がこわい・・・・です。
以上で屋上からのリポートを終わります。
(2007/4/28)

■VLCEで走行プログラム
連休ついでに、VLCEで走行のテスト検証用に、プログラムしてみました。
今回取り付けたベースボードには、PWMというパルスによるスピード制御機能がついていてます。
今回は、そのPWMによるスピード調整と、方向転換の角度指定がどれほどのものか見たいだけのチェック用プログラムです。
「進んで、止まって、180度方向転換して、止まって、進む」つまり、元のところに戻ってくる動きをします。

◇プログラムの解説
プログラムでは、「BASEコマンド」の”Distance”命令と”Angle”命令、「プロセス」の"BlockingFlag"、”Pause”命令を使用しました。
●BlockingFlag
上から順番に一つの命令が終わるのを待って、次の命令を実行させます。
●Distance命令
Spped ; -100~100%で指定します。値をマイナスにするとバックします。
Distance ; 走行距離をnCmで指定します。 n=50は50Cm、n=120は120Cmです。
●Angle命令
Speed : Distannce命令と同じです。
Angle ; 1-360を指定します。 90は90度(直角)、180は180度ターンです。
●Pause命令

Value : n   nは1/1000秒なので、1000を入れると1秒待ちになります。
 
Id01_60_15

画面クリックで拡大します

■サンプルプログラム
このごろ「掲示板」で使用されている、プログラムのソースを書いておきます。

プログラムを、カット&ペーストで、テキストエディターに読み込み、適当な名前で保存してV-CEditaで読み込んでみて下さい。

ここから下です。--------------------------------

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<?xml-stylesheet type="text/xsl" href="VisualClike.xsl"?>
<!DOCTYPE Program PUBLIC "VisualClike" "VisualClike.dtd">

<Program Version="1.0" Author="fumi" Description="">
  <Main>
    <Start Target="Behavior1" />
  </Main>
  <Behavior Name="Behavior1">
    <SetBlockingFlag Mode="On" />
    <MoveDist Speed="1" Dist="50" />
    <Pause Value="1000" />
    <Turn Speed="10" Angle="180" />
    <Pause Value="1000" />
    <MoveDist Speed="1" Dist="50" />
    <End />
  </Behavior>
</Program>

ここから上です。-------------------------------

◇VCLEに読み込むには
掲示板にも載っているVCLEのソースプログラムを表示させて転送する方法は、ファイルをダウンロード、解凍などの手順を踏まずに行えます。
一方で馴染みのないプログラウ転送の方法ですので、読み込みが分かりづらい事が有るのも確かです。メールで「上記プログラムの読み込み方」についてご質問がありましたので、早速ご解説したいと思います。尚、この項にある画面をクリックすると拡大します。

VCLEを立ち上げておいてください。

②「メモ帳」を開きます。(スタート→すべてのプログラム→アクセサリー→メモ帳)

③上記プログラム(「ここから下です」~「ここから上です」の間)をドラッグしてから、右クリック、メニュからコピーを選んでクリックします。Id01_60_20_2
  
④「メモ帳」にペースト(貼り付け)します。Id01_60_21_1
 
⑤「メモ帳」にコピーされたプログラムを適当なフォルダーに保存します。
 ・保存を選び、適当な名前をつけます。(例; Run01 )
 ・文字コードを”UTF-8”にします。(右端矢印をクリック、一番したのUTF-8を選ぶ)Id01_60_22_1
 
⑥VCLEで保存されたプログラムを読み込みます。
 ・読み込みを選び、先程保存したフォルダーを選びますが、まだプログラム名は表示されません。Id01_60_23_1
 ・ファイルの種類を”All files(*.*)”に変えると、保存したプログラムが表示されます。

 ・それを選んで開きます。Id01_60_24_1
 
⑦無事VCLEにプログラムが読み込まれました。Id01_60_25
  
このプログラム表示方法は、「掲示板」でも良く見かけられますので、そちらのプログラムのダウンロードにもご利用ください。
(2007/4/30)

◇サンプルプログラムを実行
ID-01とB.T接続を行い、”PC_Control”でも接続した状態にしておき、次のVCLEの操作をおこないます。
VCLEで読みこんだプログラムを、「ダンロード」、「コンパイル」、「実行」の手順でID-01に送り、プログラムをスタートさせます。

スタートさせると、50Cm前進して、1秒止まり、その場で180度右回転して、1秒止まり、50Cm進んで、元のところに返ってきて、終了するプログラムです。スピードは最スロー(1%)にしてあります。
「行って、止まって、向きを変えて戻ってくる・・・」。
なんとなく、江戸からくりの「茶運び人形」みたいな動きですね。腕がついたら、それらしきプログラムも出来そうです。
「相手が茶碗を取ったかはアナログポートのスイッチで判定させ・・・」、ま、そのうち、ポチポチと・・・

そういえばおにゃにゃさんから、曲に合わせてダンスを踊るプログラムに挑戦したい・・・などとコメントが入っていましたね。頑張ってトライされてください。
正確な「自分の位置情報」を把握する仕組みが出来れば、数台のロボ君達が優雅にワルツを舞う・・・などと妄想は膨らむばかり・・・・

超音波ソナーが付くまでは、プログラム走行をさせない・・・と決めていましたが、プログラムを公表する以上はテスト走行しなければと思い、一応テスト走行させてみました。問題なく動いてくれました。

宜しければお試しください。

◇ご注意
尚、50Cm位で往復して止まるようになっていますが、プログラムが正常に処理されて、ロボ君が正しく動いてくれて・・・という前提条件が付きます。
実際に走行させる方は、思わぬ動きをする場合もありますので、広めの場所で、周囲の安全を確認してから、注意をはらいながら走行させる必要があります。
もし、動作中にロボ君が何かに引っかかってそのままにしていると、モーターが止まり過電流が流れ、ボードから煙が・・・などのトラブルも考えられます。
ロボ君がひっかかったらすぐに持ち上げ、速やかに電源を切るか、プログラムが終了するまで抱えていた方が宜しいかと思います。
あくまでも自己責任でお願いします。
(2007/4/28)
つづく


■達人の技
達人の技をご紹介しながら、右側車輪の回転を改善させていきます。
◇右側車輪の回転を改善
週刊myRobotを作ろう(53)』で左右の車輪の回転数に差が有り、そこで重い右側車輪の負荷を、リューターを用いて軽減した記事を文章で書きましたが、「具体的に良く分からない」とのメールを頂きましたので、画像を踏まえて再説明させて頂きます。
53号でも述べてありますが、KENさんのブログ「ベース部の回転不具合について」を参考にさせて頂きました。
併せて、「回転が良くなった」という抽象的な表現では、実際にどの位良くなったのか分かりにくい事から、KENさんの「車輪をつけてみて再チェックOK」で述べられている「駆動電流をデジタル表示」させる仕組みを、図解しながら説明していきます。

まず、一番最初のチェックを始めますが、簡単ですが重要なチェックです。
左右の車輪を手で持って同時に回してみて、片方が重い、或いは両方が重いと感じたときは、今のうちに問題箇所をチェックして、改修しておくに限ります。
負荷が掛かりすぎて、ベースボードから煙が・・・にならないよう、事前のチェックが必要です。
どこかで聞いたようなフレーズですね・・・・

◇駆動電流デジタル測定装置
私のモーターチェックボックスには、アナログのアンメーター(電流計)が付いていますが、手持ちの3A計を使用したため、このテストでの計測値100~200mA位ですと、アバウトにしか判断できません。
そこで、駆動電流をデジタル表示できる測定装置を考えてみました。
こんな表現をすると「どんな大げさな装置が必要なのか?」と心配される方がいるかも知れませんが、市販されているマルチテスター(1200円)と、電池ボックス(アルカリ電池2本)を組み合わせただけの簡単な装置です。
にわか作りなのでスイッチは付けていません。
「モーターへ」と書いてあるところに、右側か、左側車輪のモーターをつなげて頂ければOKです。Id01_60_12_1
画面クリックで拡大します
一年前に購入した時は1400円だったのものが、今は1200円でした
デジタルマルチメーターMAS-838 (
秋月電子通商

◇2箇所の不具合箇所
私の場合は、2箇所の不具合箇所がありましたが、皆様それぞれケースバイケースですので、これ以外の箇所にも問題点が隠れているかもしれませんので、問題のある方は他の箇所もチェックされて下さい。
問題箇所は1号機と2号機で其々、一ヶ所づつありました。
問題箇所が同じ場所ではないという事は、各製品により、バラツキが有るというふうにもとれますね・・・Id01_60_10
モーター無しの画像になってしまいましたが、ご了承ください

●Aのケース
ギアケースを閉じた状態と、開けた状態で、駆動電流に変化がありました。
開けた状態で駆動電流は140mAで、閉めてネジ止め迄行うと180mAくらいに上昇します。回転もそれに応じて遅くなります。
とりあえず、各回転する軸部分にグリスを付けてから、シャフトカバーを付けて、暫くモーターを回転させて様子を見ましたが、あまり改善されていません。
再びシャフトカバーを開けてみると、Aのギア軸部分に付けたグリスが黒く(ネズミ色)汚れていました。他のギアには見られない汚れです。
考えられる事は「シャフトカバーの一部がギアに当たっていて、その摩擦が負荷の原因で、こすれたプラスチック片が黒い粉になって付着した」と言うことになります。
そこで、シャフトカバーにあるギアの軸受け部分(A赤丸印)の頭部分をリューターで若干削ったところ、シャフトカバー装着時でも負荷が著しく軽減しました。Id01_60_11
電流測定でも、カバー無装着状態の140mAと変わらずになりました。

●Bのケース
もう一台のID-01の右車輪の負荷部分は、別の場所(B地点)でした。Aのギアにグリスを付けても汚れが出ませんでした。

このような時達人の知恵では、ギアを全て外し、モーターに近い部品からひとつひとつ追加していき、都度、駆動電流を測っていくと、急に重くなる(電流の増える)部分が問題箇所だという事だそうです。
早速試してみると、小さなギアまでは何の問題もなくきましたが、最後にエンコーダーディスの付いているドライブシャフトをセットして、シャフトカバーをネジ止めすると重くなる事が分かりました。問題はこのシャフト周りのようです。

そこで先程のAのギアを外してフリー状態にしてから、Bのエンコーダーディスクを指で回していくと、1回転のうち一箇所だけ、あたる(瞬間重くなる)場所がありました。良く調べてみると、「右側ベース部の4枚の羽(エンコーダーディスクの下側)」のうち、モーターに近い羽と、上に向いた羽(Bの赤長丸印)がディスクに軽く接触するようで、それが回転の抵抗になっている事が分かりました。
これが原因で、シャルトカバーを閉じてネジ止めをするとプレッシャーが掛かかり、回転に負荷がかかる事になります。
対処前には170mAあった負荷が、羽2枚の上部をリューターで削った事により、140mAのノーマル状態になりました。

今回用いた、部品を全部外してからモーターに近い部品からひとつひとつ追加していくチェック方法は、問題箇所の発見がしやすくなり、チェック時間の短縮につながる事が実感できました。さすが達人!
このチェック方法は、他のモーターボックスにも当てはまりますので、機会が有りましたらチェックされては如何でしょうか?
逆に言いますと、リアボディケースを取り付ける前、ベース部を接合する前の現在の状態が、ラストチャンスなのかもしれません。
でないと、後々になってから全分解するのは疲れそうです・・・・

尚、ここでご紹介した改修作業は部品を加工していますので、もし、同様の不具合を発見され、併せて加工される方は個人の責任でお願いします。
これからも達人の技については、時々ご紹介していくつもりです。
(2007/4/26)

■あとがき
ID-01の走行テストをしたところ、製作部屋とPCのある部屋ではテストが出来ない事が分かりました。
結構、移動速度が速くて、「つんどく山」にぶつかりそうになるのです。
モバイルコントロールを用意しておき正解でした。ID-01とコマンダーを持って、他の部屋でテストできるからです。走行状態が安定してきたら、いずれ動画でもアップしたいと思っています。
    

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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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2007年4月10日 (火)

週刊myRobotを作ろう(53)

■更新情報 「重心位置が移動」及び加筆 (2007/4/11)
■更新情報 「モバイルコントロール」に挑戦(2007/4/13)
■更新情報 ご注意”BlueSoleil”の更新必要無し (2007/4/18)
■更新作業 「ベース部右側回転部」の改修 (2007/4/16)

■58号『リヤ・ボディケースの組み立て確認』
時は流れて、ついにリヤ・ボディケース(以下リヤ部という)が手元にきました。
今まで、スマートなフロント側に比べ、むき出しの背中はなんとも違和感がありました。確かに本体に組み込まなくてはならないパーツが色々有りましたので、それはしょうがないものとあきらめていたのですが・・・
どうせここまで待たすのなら、まだ組み込みが必要な「ベースボードを何故先にしないのか?」という素朴な疑問が湧き上がりましたが、まあまあそのこところは良しとしましょう。
マニュアルでは、フロントとリアの噛み合わせの確認はするものの、今週分と来週(バックパック)分は暫く保管という事になります。Id01_58_1
リア・ボディケース、ケーブル用ステー、3×10mmネジ6本
 
■ボディ部にベース部を取り付けてみる
ベースボードが来たら再分解を覚悟しなければなりませんが、せっかくフロントとリヤを接合できますので、ボディの下部にベース部を組み込んでみて、本来のID-01の大きさを実感してみようと思いました。
2号先(ベースボード取り付け時)に分解となりますので、本来6本あるネジを、4本で仮止めする事にしました。
以前に行ったベース部の左右合体よりは遥かに楽な作業になりそうです。

◇前段作業
まず、ボディ部についてる足のスタンドをフロントボディケース(以下フロント部と呼ぶ)から取り外します。
スタンドについては「長い間ご苦労さまでした。ありがとう・・・」という気持で一杯です。
そしてごちゃごちゃしている配線部分をうまく整理しながら、フロント部の下にある溝(ベース部を挟み込む十字の空間)を確保します。
マニュアルでは、コード類をまとめてここの溝に通すように書いてありますが、その通りにするとベース部は取り付けられませんのでご注意下さい。Id01_31_10_2
この十字型をした空間にベース部の十字型パーツを差し込む

◇コード類の処理
私は頭から出ているコード類は全て内蔵してしまいましたので、その分、今回は作業が楽になりました。
CMOSカメラのケーブルの束を引き入れるケーブル用ステー(赤丸印)も最初から取り付けてしまいました。
このステーにより首後ろの隙間が殆どなくなります。首パン用のオプチカルエンコーダーに太陽光が差し込み誤作動が起きるなどのトラブルは回避されるものと思います。Id01_58_2_1
 
まずID-01をうつぶせに寝かせます。
ID-01のおなかは、メタボリック何とやらのように出っ張っていますので、梱包材のプチプチとか、タオルなどを敷くと落ち着きます。頭の下あたりを厚めにすると首に無理な力が加わるのを防げます。
そして、バック部をフロント部の上に軽く置きます。後でベース部を取り付けなくてはいけませんので、あくまでも軽く置くだけです。

前回、ボディ部で3つのグループに分けた、ベースボード用、アームボード用、3枚のボード(音声、B.T,シリアル/USB)用のコード類をバックボディに空いている背中の穴へ通し外へ引き出します。
続いてベース部を横に倒してからボディ部の下側に近づけ、背中の穴からコードを引き出します。
そして、ボディ部とベース部を両手でサポートしながら、ボディ下部の溝にベース部の十字型突起を差し込み、合体させます。リア部に空いている穴から出ているケーブルを軽く引っ張りながら、フロント部とリア部をはめ込んで行くのがコツのようです。その際、ケーブルの取り出しが中途半端になっていると途中で引っかかったりして、作業効率が悪くなりますのでご注意下さい。
さらにポイントが2つあります。
タオルの上で全てを横に寝かせた状態で作業すると、全体がホールドされ、作業が楽なことが後でわかりました。手で持って作業する事はお勧めしません(経験者談)。
もう一つのポイントは、ベース部を取り付ける際、腰上下モーターを動かして低い位置にセットした方が取り付けが楽になる事です。

今回作業をされない方も、何号か先に何れ組み込みが必要となってきます。従って、この辺の事柄は留意されておいた方が宜しいかと思います。Id01_58_3_3
 
◇仮止め
本来は6本のネジで止めるようになっていますが、冒頭に述べましたようにベースボード取り付け時には外さなければいけませんので、上段と下段の4本で仮止めしてみました。
ネジ止め前はボディ部とベース部の接合がグラグラしていましたが、止めた後はぐらつきもなくしっかり接合されました。
ネジ4本の仮止めのため、走行実験や、ID-01を手で持って移動させる時などは、取り扱いには要注意ですね。Id01_58_4
右側ロボ君がリアケースを着用しています

◇後部ピストンユニットの動き
総重量が増えたせいか床面に置くと後部にあるピストンのスプリングがふんわりと感じられます。
初めてベース部にピストンユニットを取り付けた時はスプリングのあまりの強さに驚きましたが、今、この時点でスプリングのこのふんわり感を感じると、デアゴの設計が正しかった事が良く分かります。

◇重心位置が移動
このふんわり感は何かと思い原因を究明したところ、バックボディケースを付けた事により、重心位置が後方へ移動したためと思われます。
取り付け前はバッテリボックス後方であったものが、取り付け後はボディ部のほぼ真下に移動しました。
(丁度着用前と着用後の2台が有り比較できました)
これにより尾輪への荷重負担が増え、併せてピストンのスプリングへの荷重が増したことによると推察しました。
尚、赤丸十字印は重心の前後移動を表したもので、重心点とは異なります。Id01_58_9
(2007/4/11)
 
◇後にぶら下がったボード類
来週になればバックパックのケース部分が来ますので、後にぶら下がっている3枚のボード(音声、B.T,シリアル/USB)が其々のマウントにレイアウトされる予定です。
もっとも、これも仮止め程度にとどめておかないと、その次の週に全て取り外さなければなりませんので要注意です。Id01_58_6_1
右側がリア部ケースを着用、左のロボ君は来週までお預けです

尚、今回の取り付け作業を行う方は、自己責任でお願いします。

■「偏芯運動」調査でトラブル発生

先週からの続き「偏芯運動」の調査を行っているときに、超小型CCDカメラをベース部にくくりつけてテストをしていたところ、なんとCCDカメラを壊してしまいました。(可変焦点式の高いやつ・・)
原因を調べたところ、パワーを取り出していた「マルチ電源アダプター」が壊れてしまったようで、DC12Vのところ19.8Vもの電圧がかかってしまった事によるものです。しばらくの間はCCDカメラが触れないくらい熱くなっていました。それ以降、画面は真っ白のまま何も映らなくなってしまいました。
お陰でやる気をそがれてしまい、この件については暫くペンディングする事にしました。
Line01s_48

■「モバイルコントロール」に挑戦
一方でID-01を、ワイヤードリモコンでコントロールしながら、超小型CCDカメラに12V電源とハンディカメラをかつぎ、配線をぶらさげながら後を着けつけて行くのは、かなり大変な事だと身をもって体験させられました。
4.5Vの電圧をかけると、ID-01は機敏に動き回り、後をつけていくのが結構大変です。
あと2週間でベースユニットが来たら、ノーコントロールのRCカーのように、ID-01がいっちゃった・・・なんて悲劇も出てくるかもしれません。へたすると、階段からころげ落ちる事さえ想定されます。
ならばノートPCでコントロールすれば・・・。といっても、私の「ノートPC」はA4タイプのワイド画面。肩からヒモかけの駅弁スタイルで後を追うのも大変そうです。

というわけで、ID-01をコントロールできるタイプのモバイルフォンを手に入れてしまいました。
(自分でも安易な発想だったと反省していますが、思考がうずをまいてしまい・・・)
最近、デアゴさんから発表された「モバイルコントローラーで使用可能な携帯機種についてのお知らせ」にモバイルフォンの機種が載っていました。良く読んでみると”NOKIA”の3機種しか選択の余地はありません。
主目的は、ロボットのコントローラーの為に購入するのですから、巷に出回っている比較的安価なタイプを選びました。Id01_58_18 「702NK2(6680) 」
コントローラーとしては、2つ折タイプより適しているかもしれません
 

◇セットアップ
CD-ROM1やCD-ROM2にモバイルコントロールのセットアップの方法が載っています。
KENさんのブログには、「モバイルのセットアップ」が画像入りで詳細に載っていますので、かなり参考になると思います。
モバイルコントロールをセッアップトするには、PC、モバイルフォン、ID-01の3つの機器をB.T接続を行いながら、2つのステップでセットアップしていく必要があります。

①PCとモバイルフォン間でB.T接続
まず、PCとモバイルフォンのB.T接続を確立します。
そして、CD-ROM2にあるソフト「mobile-setup.exe」をPCにインストールします。
そして、PCからモバイルフォンにソフト「dea.robot.midlet.jar」を、B.T経由でインストールします。Id01_58_11 
画面クリックで拡大します
(モバイルに転送するソフトは、NOKIAのWebサイトで最新版がDownloadできます)

 

②モバイルフォンとID-01間でB.T接続
ID-01の電源を立ち上げイニシャライズを完了しておきます。 
前の処理でインストールした「モバイルコントロール」を起動させ、「接続設定(接続相手を選ぶ)」「接続」という手順を踏んで、ID-01のコントロールが出来るようになります。Id01_58_20
左側がオープニンングの画面
右側は、2台のID-01を接続した画面です
上から、PC,そして2台のID-01が続きます


尚、①の処理は一回限り、②の処理はモバイル接続するたびに行う必要があります。

◇接続画面は2種類
以上の方法で接続が完了すると、PC-Contorolのようなデフォルト画面が表示されます。
ライブ映像が映し出されていますが、携帯の小さなディスプレイの中に、小さく表示されていました。これでは画面を見ながらのコントロールは難しそうです。
ところが接続画面は2つのモードを持っていました。Id01_58_14_1
PC-Contorolのように「0キー」を押して、ヘッドコントロールモード(画面右下の頭が水色)にしてから、「0キー」を長押しします。するとライブ映像が見やすい大きさに変わりました。

気のせいか、PC_Controlで見る画像よりもかなり綺麗なモニタリングが可能で、これは使えそうです。
モバイルの十字キーで頭をちょいと下げて、同じく十字キーの中心を長押して離すと、JPEG画像のシャッターが切れます。Id01_58_13_1
モバイルフォンのライブ映像です
フレームレート(画像転送率)は遅いものの、これだけ拡大してもかなり綺麗に映っているのが分かります
 Id01_58_17

十字キー長押しでID-01から写したJPEG画像


◇コントロール
各キーのコントロール方法等については、CD-ROM2のモバイルコントロールの説明の中に載っています。
10キーと十字キーを使用して、以下の事がコントロールできます。

○十字キー
上下左右と中央の押し方(短・長)で以下のコントロールが可能です

「走行関係(ベースボード装着後)」
前・後進(速・普通)、左・右旋回(90度・連続)、停止
「ヘッドコントロール」
頭(上・下・左・右)其々1/2、1/4

○テンキー
「ボディ周り(ベースボード、アームボード装着後)」
左・右腕(上・下・停止)、左・右腕先のツール(On/Off)、腰リフト(上・下)、脚ビーコンライト点灯・消灯
「ヘッドコントロール」
左・右目のLED(緑、黄、赤)(点灯・消灯)、トラックの録音・再生・停止、トラック番号選択、

などなどモバイルフォンで、PC_Controlと同様のことが可能になります。
私も今日始めてインストールして、動かし始めたとばかりですので、まだオペレーションに慣れていませんが、2週間後にベースボードが来て走行できるようになるまでに練習しておこうと思っています。

◇モバイルの方がコントロールは楽
尚、PCのキーボードの操作よりは、モバイルフォンからのキー操作の方が、かなりコントロールがしやすい事が分かりました。
理由は、十字キーの使用勝手が良い事です。上・下・左・右とセンターを、押し方(長・短)により、動きに関するコントロールが殆ど出来てしまい、それも丁度ジョイスティックのようなフィーリングで使用できる事からです。
おまけにCD-ROM3ではさらにバージョンアップも行われるようです。
これからは、色々なシチュエーションで結構使えそうな感じがします。Id01_58_19
 
◇モバイルフォンの入手方法
デアゴさんに載っていたNOKIA3機種については、1機種「705NK (N73)」についてはSoftBankから現行販売されています。
残りの2機種「804NK (N71)」「702NK2(6680) 」については、NOKIAでも販売終了のため入手困難な状況です。従って、ネットで探すか、オークションなどで手に入れるしか方法がないようです。
モバイルコントロールだけを目的として携帯電話として使用しないのであれば、本体が完動しているものであれば付属のCDとか、外付けメモリーカードは必要ありません。転送ソフトは最新版のものがNOKIAのWebサイトからDownLoad出来ます。(バッテリーとチャージャーは必要ですが・・)
ご自分で色々調べて、手頃な値段で手に入れてみるのも良いかもしれませんね。
ただし、あくまでも個人責任の範囲でお願いします。
(2007/4/12)
Line01s_49

■”BlueSoleil”のアップデートは行わないでください!
エバーグリーン社とからのメッセージです。

「USB Bluetooth アダプタ EG-BT2204」に「同梱されていたCD-ROMだけで、十分な機能を持っていて、バージョンアップの必要性はない」、という事です。


「バージョンアップをすると、ソフトは別の物となって、問題が起きる可能性があるそうなので、CD-ROMの中身のみでお願い致します」、とのことでした。
また、バージョンアップに対応した機種はエバーグリーン社では、今現在取り扱っていないということでした。
更新案内については、閉じればよいそうです。
(2007/4/18)

”BlueSoleil”はアップデートはしないで下さい!

ップデートを行うと、評価版に切り替わり、5分間でタイムアウトする事が判明しました。(Windows XP Proで検証、 Win Vistaについては分かりません)
現在のところ通常版に切り替える方法が判明していません。

こちらの検証が足らず安易にこの記事を紹介してしまった事について、深くお詫びいたします。

尚、アップデートを行ってしまった方は、ご面倒でもアップデートした”BlueSoleil”のアンインストールを行い、「”BlueSoleil”のWebサイト」から「前のバージョンでの最新版”
BlueSoleil_2.3_standard_Release_060728.zip”」をダンロードして、再インストールをされてください。

以下に記載してある記事については、現在のところあくまでも参考としてご覧いただければと思います。
尚、更新に関しては必要無いことが分かりましたので、何れこの記事を削除することも検討しています。
ご了承下さい。
(2007/4/
16)

いよいよ、2週間を切ってベースボードが登場します。
ID-01本体の移動を担うわけですから、B.T接続は益々需要なファクターとなってきました。
皆さんはB.T接続に使用する、「BlueToothアダプター」には何をお使いでしょうか?購読のおまけでもらったB.Tアダプターをお使いでしたら、アプリは”BlueSoleil”をお使いの事だと思います。
このとろこ、PCの立ち上げ時にUPデート(V.3.2.2.6)の案内が毎回出てきますので、早速、アップデートを行う事にしました。
(これ以降は画像クリックで拡大します)Id01_58_21
この案内に惑わされてしまいました。
案内アイコンにある「詳細をお読み下さい」をクリックすると”BlueSoleil”のWebサイトが開きます。

画面上にある”Download(赤枠内)”をクリックします。
Id01_58_22_1
 
対象ソフト、上から3番目の”BlueSolell VoIP(Vista Compatible)Version(赤枠内)”をクリックします。Id01_58_23_1
 
画面内の”Download in Asia(赤枠内)”をダブルクリックして、適当なフォルダーに更新プログラムを保存します。Id01_58_24_1
 
保存した”Bluesoleil_3.2_VoIP_Multilingual_070406.zip”を解凍して、解凍されたフォルダーの中にある”setup.exe”をダブルクリックします。
 
インストールウインドが開きますので、順次答えていってください。
古いヴァージョンは自動的に削除されるようですが、私は事前に「コントロールパネル」の「プログラムの追加と削除」を使用して削除しておきました。
ダウンロードの所要時間は大した事はありませんが、更新の処理時間は非常に長く、小1時間程かかりました。私の場合、20台以上の外部デバイスをぶら下げているのが処理時間を長くしているのかもしれません。
デバイスの多いPCほど処理時間が長く、デバイスが少ないノートPCなどでは、5~6分で終了されたケースもあるようです。Id01_58_26
  
更新成功。再起動後、新しい”Bluesoleil3.2.2.6”に切り替わりました。Id01_58_27
新しいアイコンです。携帯などはリアルになりましたが、ID-01はロボットの姿ではありませんでした。
   
◇ポート設定「デバイス番号」が変更された
今回のヴァージョンアップはWin Vistaに対応したようですが、運用面で若干変更が生じました。
旧ヴァージョンの場合、2台のID-01のポート設定で、デバイス番号が其々No.4とNo.5でしたが、ヴァージョンアップ後では、No.22とNo.23に飛んでしまいました。
PC_Controlの接続をするときは、「オプション」「ボート設定」でデバイス名の変更が必要ですのでお気を付けください。Id01_58_28_1
(2007/4/14)Line01s_51

■ベース部右側回転部の改修
先週、『週刊myRobotを作ろう(52)』にも記載しましたが、ベース部の左右車輪の回転差が大きく、特に右側車輪の回転が思わしくありません。車輪を手で回し左右を比較すると、右側車輪が重く感じられ、何かの負荷がかかっているのが分かります。
このままでは来週ベースボードが来てしまい、下手をするとボードから煙が・・などの心配も出てきます。
このままですと時間切れになってしまいますので、他の方のお知恵を拝借することにして、Webサイトを色々調べてみました。

KENさんのブログに「ベース部の回転不具合について」の幾つかの改善策が載っていましたので、これを参考にしながら、ベース部を分解して、該当箇所のチェックを施行しました。
そして、1号機、2号機に其々1ヶ所づつ、問題となる箇所が見つかりました。

●1号機
右側ベース部の、エンコーダーディスクを指で回すと、1回転のうち一箇所だけ、あたる場所がありました。良く調べてみると、「右側ベース部の4枚の羽(エンコーダーディスクの下側)」のうち、モーターに近い羽と、上に向いた羽がディスクに軽く接触するようで、それが回転の抵抗になっている事が分かりました。
早速、羽の上部(ディスクより部分)をリューターで削りました。Id01_58_29

スピードコントロールが可能なリューターです

削りカスがギアボックス内に飛び散ると、回転部分にカスが付着し悪影響を及ぼすおそれがありますので、ティッシュペーパーを内部に敷き詰めて作業を行いました。
素材が柔らかいので必要以上に削らないように注意が必要です。
作業時間30秒の仕事でしたが、問題は解決されました。
途中、チェックを行いながら組立を行っていきましたが、他の部分については問題が無い事が分かりました。


●2号機

こちらのロボ君も、右側ベース部のシャフトカバー内側についている「大小ギアの金属軸受け」の内、大の軸受け部分がこすれている事が判明しました。
こちらも先程と同様に、リューターで少しだけ削りました。削り過ぎは、ギアの回転に悪影響が懸念されますので、注意が必要です。
こちらも、他の箇所をチェックしながら組み立てましたが、他には問題はみつかりませんでした。
1号~2号ロボ君とも、左右の車輪が電池一本で回るよう(かろうじてですが・・)になり、両輪に3Vを給電すると、ほぼ直進するようになりました。
これでなんとか、来週のベースボード到着までには対策が間に合ったようです。

Id01_58_30作業に使用したリューターは、ガラス工芸とか色々な作業が出来るように、各種のアタッチメントが付属しています。
削っている時の音は、歯医者さんで治療中の音に似ているためか、作業中ずっと歯がうずきました。
近頃の歯医者さんが使用しているのは、超音波式の「ピー」という音がする水を噴射するタイプが主流のようで、そして、明るく優しい雰囲気の治療室にはなっているものの・・・どうも好きになれません。余談ですが・・・
(2007/4/16)
Line01s_52

■あとがき
今回、ID-01にベースユニットを取り付けて、あらためてその大きさと重さに圧倒されました。
一方、車輪とベースボードが付き移動手段が確立されたその時から、これまでの行動フィールドが予想もしなかった範囲になることにも気付きました。

今まではデスク上でのコミュニュケーションが主体でした。
首の動作、目・耳のLED点灯、言葉のやりとり、音への反応、カメラによる反応などなど・・・
でも、移動手段をもったことにより、フィールドは机から部屋へと移っていきます。
そして部屋の中からその外へ、廊下から、他の部屋へと・・・・・
つまり移動手段が確立された時点から、PC_Controlによるコントロール範囲から外へ外へと行動エリアが広がり続けるような気がするのです。(「部屋から出さない、動かさない」という方は別ですが・・・)

一方、プログラムによる行動のコントロールがあります。
ロボットの行動すべてがプログラミングで制御できるのなら、モバイルコントロールなどはいらないかもしれません。
しかし、VCLエディターや、JAVAで組んだプログラムだけでは、周りの状況把握、判断など制約が余りにも多過ぎますので、プログラムが全能だとはとても思えません。
移動手段を持った事によりその補完として、モバイルコントロールの需要が増えるかもしれませんね。
(2007/4/13)
一方、ボディ部とベース部を接合した2台のID-01達を見ているうちに、今後の収納や、移送の方法を考えておく必要があることを痛切に感じました。
「掲示板」には、ID-01の専用ハウスを作られた方がいらっしゃるようですが、そこまでは無理としても、せめてホコリよけの出し入れ自由な箱などに収納しておいた方が良さそうですね。
その点ロボザックは、専用のアルミ製キャリングケースがもらえるようなので良いのですが・・・。
そして、この大きなID-01は持ち運びは特に大変そうですね。
いずれ「掲示板」あたりで色々なアイデアが出てきそうですので、良いアイデアは参考にさせて頂こうかな・・・と楽しみにしています。

このようにベースユニットが組み込まれ、ベースボードが搭載されたことによる意義は、かなり大であると推察されます。それはID-01が次のステージに向け、大きく脱皮していくような感さえします。
新しいID-01に大いなる期待をしたいと思います。

来週は「バックパックのケース」と、もう一台のロボ君用にリア部(定期購読分)が揃います。
楽しみ楽しみ・・・・

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2007年4月 3日 (火)

週刊myRobotを作ろう(52)

■更新情報 「電源アダプターで慣らし運転」他 (2007/4/5)
■更新情報 トピックスとデアゴさんからお知らせ(2007/4/6)
■更新情報 「左右で異なる負荷の原因」 追記 (2007/4/8)

今朝10時にベリカン便(56から57号)が到着しました。その後、本屋さんに行ってmyRobot57号を購入してきました。
私以外にも何人かの方が、そこの本屋さんでmyRobotを定期購読をされています。
56~57号がセット(4名分位)になって買主を待っていました。先週だけ購入したのは私ともうひとりの方だけだったようです。考える事は皆同じという事のようです。

■57号『右前輪を組み立て、ベースを完成させる』
今週は左右両方の車輪が全て揃い、晴れてベース部が完成します。
前車輪は左右全く同じ構造ですので、組み立て方も同様です。従って、今回は組み立てについては触れませんので、ご了承下さい。
尚、車輪の組み立てについは『週刊myRobotを作ろう(50)』で軽く触れていますので、宜しければご覧下さい。Id01_57_1
ベース部が完成したID-01たち。2台分まとまるとさすがに大きく、そして重いですね。

◇今月中に重要なパーツが揃ってきます。
次週58号(2007/4/10)、バックボディケース(背中部分)が来れば、クランプなどを使わずに、ボディ部とベース部を合体する事が可能です。
59号(2007/4/17)でバックパックが来れば、B.Tボードと音声ボードを格納する事が可能です。
何れもマニュアルには記載されていませんので、自己責任の範囲で行うものですが・・・

60号(2007/4/24)でベースボードが登場します。これでベース部の3つのモーターがボードに繋がり、ブレインボードと連携が出来るようになります。そしてプログラミング及びリモコン操作でID-01が動けるようになります。
置物だったID-01。動き回る準備がだんだん整ってきましたね。
そういう意味では、連休前のこの4月中にエキサイティングな色々な出来事が起こりますね。

■60号でB.Tでワイアレス走行させるには
先程ご説明したように、ベースボードが来れば、ハード的には走行可能となります。
しかし、イタリアデアゴ社のPDFマニュアルを見る限り、ボディ部とベース部の合体は66号までおあずけです。
自己責任の範囲ですが・・・60号でワイアレス走行させる具体的な準備に取り掛かる事にしました。

◇配線の整理
現在のID-01には未接続の色々なケーブルや、ブラブラしたボード類(音声・B.T・シリアル/USB)が有ります。そしてベース部の上からも同じように未接続のケーブルが出ています。
現在未接続の配線全ては、ベースボード(60号)かアームボード(68号)に接続されます。

○ベース部
まずベース部ですが、3組(左車輪、右車輪、腰リフト)のモーターとエンコーダーケーブル計6本は、画像のようにベースボードに接続されます。
残るLED(赤白)のケーブルだけアームボードに接続されます。Id01_57_3  
 
○ボディ部
ボディ部のお腹から出ている20ピンのケーブルの内、2線のケーブル5本がベースボードに繋がります。
そしてベースボードはブレインボード同様、ボード裏の5Pコネクターでマザーボード(左側)に接続されます。Id01_57_4
ベースボードはマザーボードの左側にセットされる
 
残りの赤5芯ケーブル、左右腕のモーター、エンコーダーケーブル、お腹から出ている10芯リボンケーブルは全てアームボードに繋がります。Id01_57_5
アームボードの画像(腕先が未完成なので空きスロットが目立ちます)
 
私は今まで「お腹から出すケーブル」を保管していましたが、いよいよ出番が近くなってきた事から、バッテリーケーブルとともにお腹の穴に通し、準備が完了しました。
以前ご紹介しましたように、この20芯ケーブルは、バッテリーボックス内の「超音波ソナーの送受信ユニット」と、「ブレッドボード用10ピンコネクター」に接続されます。Id01_57_6
 
そして、ベースボード用、アームボード用、3枚のボード(音声、B.T,シリアル/USB)用と、3つのグループにコードを振り分け、各々束ねておきました。Id01_57_7
 
◇車輪を付けてモーターチェック

車輪を付けた状態でモーターの動作テストを行う事を、お勧め致します。ここで回転テストがうまく行かないと、ベースボードに接続したところで走行には至りません。逆に言えば、ボードから煙を吹く心配さえあります。
ご存知のようにシャフトカバーとホイールが一体となって全体構造が形成されます。この状態での動作テストがベース部の最終テストになります。
動作テストは左右別々で行っても問題ありませんので、出来る限り実施される事をお勧め致します。
ベース部上から出ているコードの内、黄赤が左モーター、白オレンジが右側モーターです。
私はテストにあたってタイヤの入っていた梱包材をテスト台として利用しました。
左側は1.5Vで前~後進ともに回転をしますが、右側は前~後進ともに1回転途中で止まってしまいます。3.0Vならどちらも全く問題はありません。少し調整すると良いのですが、ギアボックスを開けるのが大変そうです。
左右うまく動くようでしたら、そのまま床に置いて片車輪だけを回すと、停止している車輪を軸に旋回を行います。
もし両方の車輪に同時給電が可能のようでしたら、そのまま直進走行が出来てしまいますね。Id01_57_8
タイヤの入っていた梱包材をテスト台に利用しました

◇電源アダプターで慣らし運転
何故か右側が1.5Vで回らないので、原因を色々調べてみたのですが分かりません。
そこで低速で慣らし運転をする事にしました。
どうせなら、12~24時間くらいは慣らした方が良さそうなので、ベースボードと同じようにPWMで回転を制御できる回路を作製してみました。
ところが全くの不注意で、ICチップを壊してしまい、やむなく手持ちの「MDプレイヤーの電源アダプター(3.0V)」で代用する事にしました。
もし、車輪が何かの拍子で止まった場合、モーターに過電流が流れたあげく何かがあっても困りますので、回路の途中に10Aのヒューズを取り付けておきました。(完璧ではありませんが・・・)

慣らしによって、ギア、軸受け、シャフト、シャフトカバー、ベルトなど、全体にあたりが出て改善されると良いのですが・・・
先程始めたばからりですので、結果については改めてレポートしたいと思います。Id01_57_10
テスト台は幅100mm位の箱が最適のようです
 
■左右で異なる負荷の原因
慣らし運転の結果、事態は全く改善されませんでした。
そこで、2台のベースユニットを全部分解して、原因を究明しました。
低速で10時間近く回しても、硬質樹脂と金属棒のパーツ自体にはなんら影響がありませんでしたが、モーターのブラシ部分が多少磨耗して、寿命が少し短くなったのは確かでしょう。
これから、ID-01を走行主体に動かそうとお考えの方は、左右のスペアモーターを今のうちに手に入れておく事をお勧めします。動かす事を余りされないとお考えの方は必要ありませんが・・・

さて本題ですが、左右2台分の分解したベースユニットを再チェックしてみましたが、右側がどうしても1.5Vで回らない、つまり何かの負荷が掛かっていることになります。
最初、右側のギア、ドライブシャフトを全て外し、入念にグリスアップしてみましたが結果は思わしくありません。
ベルトを外した状態で左右のシャフトを回してみましたが、手で感じるトルクは同じように感じられます。
ベルトを外すとき気がついたのですが、ベルトのテンションが右が少し固かったようなので、左右のベルトを入替えてテストしましが、全く状況は変わりませんでした。
ベルトを入替えたにも拘わらず、右側のテンションが相変わらず強い・・・・


◇左右で異なるベルトのテンション
見たところ、左右同じような構造のベース部のギア部分ですが、ベルトを入れ変えても何故か右側の張りが強くなる・・・・・・
考えられる事は、モーター軸と、ギア付きのプーリー軸の距離が右側が大であると推察されます。
そんな事って・・・・と思いつつ、ノギスで左右ベース部の間隔(赤矢印間)を測ってみました。あいにく私の持っているノギスはデジタル式の高精度のものではありませんが、右側が約22.8mmで、左側が約22.5mmだったのです
たった0.3mm? でも、ベルトのテンションとしての差異は大きく、強すぎるテンションは負荷になると推察されます。
2台ともそうなっていましたので、部品のバラツキではないような気がします。それ以外に、ベース部ギア付近の左右の異なる点は、見受けられませんでした。
Id01_57_11 

◇対処方法
構造上、ギア付近の改造は色々影響が大きそうですので、モーター側を少し寄せるぐらいしか方法はなさそうです。モーターマウントの状態を調べて、今後、対応をどうしようか検討することにします。
右側に多少負荷があるものの、3Vでの走行は可能です。
このまま静観するか? リスク覚悟で改造するか? 難しい選択ですね。
(2007/4/7)

◇対策
その後、右側ベース部のモーター軸穴を若干広げ、さらにモーターのネジを外してモーター軸とプーリー軸の間隔を狭める実験を行いました。
1.5Vで回転するようになったものの、一方でベルトがスリップしやすくなる事が分かり、段差乗り越え時、毛深いカーペット走行時など、実用的に問題がある事が判明しました。
左右シャフト軸の負荷が異なるのは良い気分ではありませんが、良い代替案が浮かびませんので、ベースボード到着を待つことにして、2台とも現状に戻しました。
「おかけでグリスアップが出来た」とポジティプに考えることにしました。
(2007/4/8)
 

◇車輪を装着すると回転が悪くなる場合
ベース部に車輪を装着して回転させた時、極端に片側の回転が悪くなった場合、あるいは手で回して重く感じる場合、左右の車輪を入替えてみてください。
左右車輪を入替えて、回転が悪い(重い)軸が変わった場合は、車輪に問題が有りそうです。
車輪の再組立を行うと直る場合があります。チェックポイントは、ゴムタイヤが均等に装着されているか?3本のネジが均等に最後まで止めてあるか?・・・です。タイヤの裏表を確認して装着する事と、少ないパーツだからと気を抜かないで慎重に組み立てを行ってください。
一方、車輪を左右に入替えても、回転が悪い(重い)軸が変わらない場合は、ギアボックスに問題がある事も考えられます。

「テストしたところ片方の車輪の回転が悪い」とのレポートがメールで届きました。詳しく読んでみると左右入替えても重い軸が変わらないケースのようで、現在、ギアボックス周りを中心に対処中・・との事でした。
左右の回転差が余りに大きい場合は、要チェックですね。
おにゃにゃさんの場合、車輪をドライブシャフトの奥まで差し込むと、車輪内側がドライブシャフトステーに触れてしまうようで、先端にワッシャーをドライブシャフト先端に入れて補正しているそうです。ドライブシャフトの長さがステーから計測したところ、左右で異なることが原因との事です。
ベルトのテンションの件、ドライブシャフトの件、考え合わせると製造或いは設計がイタリアンテイストなのかもしれませんね。


両方の車輪とも回転が重くなる場合は?
重症ですね。まずタイヤを片方づつ再組立してみて再チェックしてみます。それでも改善されなければ、ギアボックス周りという事になります。ギアボックス周りの対処方法については色々な要因がありそうで、ケースバイケースということになりましょうか・・・
今後暫くは「掲示板」の関連するケースと対処方法を見守っていく事にします。

ベースボードが来て車輪の回転が重い事に初めて気付き慌てて直すよりは、或いはベースボードから煙が・・・などにならないうちに、今のうちに時間をかけてじっくり直した方がはるかに良いと思います。
(2007/4/5)
 
■走行中の「芯運動」の検証
前号で載せたように「偏芯運動」に対しての対策は行ったものの、若干、シャフト軸の「偏芯運動」は残っています。
車輪を浮かした状態ですと、大きくはないものの「偏芯運動」が発生しているのを確認できますが、実際に床に置いて走行させると殆ど分からなくなります。

走行させた状態で「偏芯運動」を確認するには以下の条件が必要かと思われます。
①車輪のシャフト軸の真横から見る
②車輪と同等の速度で移動して見る 
①~②の条件を満たすには、顔を床にこすりつけて、しかもベースユニットと同等の速度で移動しなければなりませんので、通常の方法では出来そうにありません。

◇超小型カメラを利用
たまたま、超小型のCCDと、CMOSのカメラユニットを持っていますので、これをベースユニットに取り付けたアングルの先に付けて、真横から撮影できないか検討中です。Id01_57_2
左側がCCDカメラ、右側がCMOSカメラ。CMOSカメラのチップ(黒い正方形)部分が、ID-01のCMOSカメラとほぼ同サイズです。

簡易的にテストを行いましたが、アングルが柔らかすぎてカメラ振れがひどく、画像が乱れて、「偏芯運動」が分かるどころではありませんでした。
併せて、シャフト軸を横から見たときに若干暗かった事が分かり、高輝度のLEDも付けてみようかと思っています。
アングルの作製に、暫く時間が掛かりそうですが、何れテストしてみたいと思っています。
テスト結果が出て、走行に全く影響が無い様でしたら、静観するに限るかもしれませんね。

Line01s_46
■トピックス
KENさんからうの情報です。イタリアデアゴ社のパーツリストが更新され、82号が掲載されました。

NO.82---------------
赤外線ダイオードです。ブレッドボード上で赤外線の送信実験を行うようです。Id01_57_9

NO.82の解説記事は、なんと1ページしかありませんでした

■デアゴさんからお知らせです
【モバイルコントローラーで使用可能な携帯機種についてのお知らせ】という記事で以下内容が載っています。

モバイルコントローラーで使用可能な携帯機種は下記の通りです。
 ・702NK2(6680) Vodafone
 ・804NK (N71) Vodafone
 ・705NK (N73) SoftBank
※現在CD3を制作中(66号に付属予定)で、その中に最新版のソフトが入っています。
ご利用の場合はCD2、またはCD3付属のモバイルコントローラーを使用してください。

・・・・との事でした。
(2007/4/6)


Line01s_47
■あとがき

ブログのプロバイダー(Niftyココログ)のメンテナンスが年に何回も有り、しかも何故かID-01の発売日である火曜日に行われます。
昨年はメンテナンスのトラブルから、数日間使用できなかった事もあり、代替のブログを作っておこうかと思いはじめました。
昨年の6月までは別URLのブログを使用していましたので、メンテナンスなどの使用不可の時だけ、そちらに逃げようかとも考えています。

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2007年3月27日 (火)

週刊myRobotを作ろう(51)

■更新情報 「電力増加には外部電源」 (2007/3/28)
■更新情報 「ヴァーチャルなロボット」追記(2007/3/31)

■56号『左前輪をベース部に取り付ける』
今週のマニュアルの内容は、「左車輪をベース部に取り付ける」ですが、先週号をご覧頂くとお分かりのようにすでに完了してしまいました。
今週56号と来週57号で右車輪が完成します。構造は左側車輪と全く変わりありませんので、来週まで保管することにしました。Id01_56_1
54号の時は表から撮っているので、裏側を写してみました。六角のシャフトの穴が確認できます

■偏芯運動について
ベース部を持ち上げた状態で車輪を回転させると、ベース部ギア作成当時問題になった、あの「偏芯運動」が発生していました。
ホイールと白いシャフトカバーが合わさって全体構造が形成されたにも関わらず、「偏芯運動」を消滅させる事は出来ませんでした。Id01_56_3
一方、床面に置いて走行させると、殆ど「偏芯運動」を確認する事が出来ません。
どうやら自重によってシャフトが押え付けられるせいなのでしょうか。走行時の影響は殆ど無いと思われます。Id01_56_4

 
◇「偏芯運動」の無いシャフト

現在2台のID-01を作製していますが、左右のドライブユニット2組(計4本)の内で、1本のドライブシャフトだけは「偏芯運動」が殆ど発生していない事が分かりました。

組み上げた2組のベース部全体をバラして、4本のシャフトをむき出しにした状態でそれぞれ回転させ、比較してみました。
結果は、「偏芯運動」大が1本、中の小が2本、小が1本でした。
どうやら1本だけは「偏芯運動」の対処をしなければならないようです。
そこで「偏芯運動が」一番大のものと、一番小さいものの相違点が何なのかを検証してみました。

◇原因
ギア付きドライブシャフトの根元とエンコーダーディスクとのはまり具合が、「片やゆるゆる、もう一方はがっしり組み合わさって揺るぎが無い」という事が分かりました。
他の2本を検証してみましたが、ほぼがっしり組み合わさっていました。
つまり、エンコーダーディスクとギア付きドライブシャフトがしっかり固定出来ない状態では「偏芯運動」が発生する原因になると推察できます。これ以外にも原因があるかも知れません。

ドライブシャフトとエンコーダーディスクとの組み合わせを変えてみたところ、エンコーダー側には問題が見つかりませんでした。
このシャフト以外はどのエンコーダーディスクを組み合わせてもきっちり嵌ります。
「偏芯運動」するドライブシャフトの軸の根元(エンコーダーと接触する部分)にゆるくなる原因がありそうです。
軸が細いのかとノギスで測ってみましたが、他のシャフトと殆ど差異は見つけられませんでした。
このシャフトの何処に原因があるのかは未だ原因は分かっておりませんが、一方では来週タイヤが来てしまいますのでうかうかしてもいられません。
原因究明は時間をかけて行う事にして、まず対応策を先行する事にしました。

◇対応策
週刊myRobotを作ろう(35)』(2006/11/19)でご紹介しました、『爪楊枝(Toothpick)による「偏芯運動」を止める方法』も、実はドライブシャフトとエンコーダーディスクを固定させる方法の一つでした。Id01_39_1a_1
その後、トメネジ2本による対応方法を検討していましたが、丁度良い大きさのトメネジが手にはいらず、仕方がないので2mmビス2本をあてがい対応する事にしました。
エンコーダーディスクの外側にあるスリット部分を、オプティカルエンコーダーのヘッドが計測していますので、そこにビスがあたると破損事故になってしまいます。
そこで、なるべく軸中心にビスを60度間隔で宛がい、ディスクとシャフトがぐら付かない様に固定してみました。Id01_56_2
Id01_56_6 爪楊枝の1点で止める方法と異なり、2点での調整は難しく、水平面にドライブシャフトを置いて三角定規を宛がいながら60度毎の角度を見て、ビスを少しずつ回して調整しました。
ほぼ完璧にドライブシャフトの垂直が出せ、ギアケースに入れて回転させたところ「偏芯運動」は収まりました。
一方で、ギア部分からネジの頭が出ている事から、ギアケース内で他のものに触れる事故も想定されます。ここでギアが引っかかってボードから煙が出ても困ります。そこでこの方法は、とりあえずパスすることにしました。

◇他の方法は?
他に何かないかと考えていたら、「ドライブシャフトとディスクを接着しみては・・」とアイデアが閃き、早速実行する事にしました。と、いっても瞬間接着剤などで止めてしまうと、うまく行かなかった時に後戻りができません。そこでネジロック剤を使用することにしました。
ネジロック剤は、仮りの固定が可能な半透明のジェルです。強い力をかけると簡単にロックが外れます。
昔、RCヘリを飛ばしていた頃は、色々な箇所のロック、仮止めなどに使用していました。
ネジロック剤を塗布する時は、シャフトの内側にある金属シャフトなどに触れないよう、はみ出さずに慎重に塗布していきます。
実際に使用した結果ですが、先程の2点ビス止めほど完璧ではありませんが、「変芯運動」をかなり減少させる事が出来ました。
これで、「偏芯運動」が多少出ている他の2本と同レベルになった事になります。
前述しましたように、実際に走行させてみると自重により「偏芯運動」は吸収されるているようなので、今後暫くは走行させながら様子を見ていこうかと思っています。Line01s_44

 
■電力増加には外部電源

ブレインボード、CMOSカメラが付いたあたりから急速に消費電流が増えだしました。
おまけに私が使用している充電電池(eneloop)は一本あたりの電圧が1.2Vしかないので、ロジック側の電圧を見ると、アルカリ電池の1.5V×3本=4.5Vに対し、eneloopは1.2V×3本=3.6Vしかありません。
このためフル充電しても、ID-01を起動してまもなく、グリーンゾーンからすぐイエローゾーンに入ってしまいます。
今までは2組のeneloopを交互に充電しながら使用していましたが、プログラミングのテスト中に電源を切るのはやっかいなので何か良い方法はないかと考えてみました。

◇バッテリーボックスには2つの充電コネクター
ID-01のバッテリーボックスには2つの充電用コネクターが有り、手前が4.5V用、奥が7.5V用となっています。Id01_56_12_1
同型のコネクターと思われがちですが、奥の7.5V用コネクターは、4.5Vのコネクターには差し込めません。
これは内側にあるプラス端子のピンの太さが異なるからで、7.5V用が直径2.1mm、4.5V用が2.5mmとなっているからです。

外部電源をモーター側に適用した場合、何らかの理由でギアが停止した場合、モーターに大電流が流れ、どこかのボードから煙が出る可能性も考えられます。ヒューズであるとか、ブレーカー的なものを入れても、なんとなく勇気が出なくて、モーター側に関してはパスする事にしました。
一方、ロジック側ではモーター側ほど緊急に大電流が流れる頻度が少ないと思い、早速外部電源化を実行してみる事にしました。

尚、外部電源使用に関しては「掲示板」においても何人もの方々が今までに発表されてきており、今回ここで掲載する内容は目新しいものでは無い事を付け加えておきます。

◇用意するもの
①外部電源

4.5V用外部電源は、ポータブルCDプレイヤーの電源アダプーターが見つかりました。電流は安全を考えて250~400mA位のもにしました。1~2Aの大容量のものは、何かあったときの結末を考えるとぞっとします。
当該アダプーターを手に入れてみましたがひとつ困った事に気が付きました。DCプラグの形状が小さ過ぎるのです。
外部電源のコードを切断するのも憚られ、変換アダプターを作製することにしました。

②変換ダダプター
作るといっても2つのコネクターをコードで繋ぐだけです。
前にもご紹介した「共立電子の店、エレショップ」でパーツが手に入りました。
●『L型DC2.5φプラグ付きケーブル/1.8m #16(-)』×1 @150円
●『電圧区分2DCジャック中継型 MJ-096N(-)』×1 @126円
前者がID-01バッテリーボックスの4.5V用充電端子に接続するコード付きコネクターで、後者は電源アダプターの小型プラグと接続する中継コネクターです。接続コードを中継ダダプターにハンダ付けするだけです。
接続コードの白黒コードがプラス(内)側、黒一色がマイナス()外側です。ハンダ付けするときは、極性を間違えないように気をつけることが必要です。
確認のため変換アダプターと電源アダプターを接続してみて、バッテリーケースに接続するコネクターの内側がプラス、外側がマイナスかのチェックをしておいてください。Id01_56_9
左側が完成した変換アダプター、右側がオーディオ機器用電源アダプター

◇電池を外す
eneloopを入れたまま外部電源を接続した場合、もしもの事で電池が壊れては困ります。
そこでロジック側の電池3本を取り外すことにしました。Id01_56_8
eneloopが入っている電池ケース側面にモーター用(5×1.5V)とロジック用(3×1.5V)の電池区分けの刻印がされています。このうちロジック用(4.5V)の3本は、画像の右上2本と右下1本を取り外しておきます。
さてこれで準備が整いました。

◇外部電源を使用テスト
●電池を抜いた電池ケースセットOK? 良し!
●バッテリーボックス電源OFF? 良し!
●変換アダプターのコネクターセット? 良し!Id01_56_10
接続はこのようにセットします

いつもながら、最初のテストは緊張します。
ID-01の電源を入れると、いつものイニシャライズを始め、無事完了しました。
とりあえず「こんにちは」「ありがとう」のやりとりも問題ありません。Id01_56_11x
 

PC_ControlでB.T接続をしてみました。ロジック側のグリーンが目一杯右に振れています。
暫くプログラムをテストしたり、CMOSカメラの撮影を行ったりしていましたが、モーター側の電池マークがイエローになってもロジック側は右に触れっぱなしのグリーンです。
尚、バッテリーボックスの電源をOFFにすれば、外部電源からID-01への給電は当然カットされます。
万が一の事故に備えて、使用しないときは外部電源は外しておくに限ります。
暫くは、この外部電源を使用してテストを続けてみようと思います。
この運用で問題が発生した場合は、改めてレポートしたいと思います。
尚、同様のテストをお考えの方がいらっしゃるようでしたら、あくまでも自己責任の範囲でお願いいたします。
(2007/3/28)Line01s_43


■ヴァーチャルなロボット
ID-01は合成音声を使用していますが、現実にはロボットとして存在しています。
世の中はどんどん進み、今や現実に「声」や「人」が存在しなくても、動画映像が作製出来る時代になりました。
と言っても、業界では当たり前の世界だったのですが、我々一般ユーザーにも手が出せるようになってきました。
ここに、仮想現実(Virtual reality)の中だけに存在する可愛いロボット?をご紹介します。

●テキストから音声データー作製
以前に、のびたさんから教えて頂いた「テキストから声に変換」する仕組みで、まずアナウンスの音声データーを作製します。Id01_56_14
テストしたのは駅のアナウンスなどに使用されている業務用のデモソフトです。
人工音声の特徴は、言葉によってはイントネーションにかなりの違和感が出ますので、言葉を適当に変えてトライする必要があります。
高額なソフトを手に入れればイントネーションの調整も自由に出来るのですが、そこが一般ユーザーの悲しい所、アイデアで切り抜けるしかありません。
早速、当ブログの紹介をさせてみようと試みました。
のっけから「ふみのへや」のイントネーションがおかしくなりました。何か外人のカタコト訛りの日本語のようです。
途中で一字空けたり、漢字にしてみてもだめでした。いろいろ探したところ「ふみさんのへや」に変えたところで決着がつきました。

●アニメーションの作成
次は、出来た音声データーに合わせて「口パクのアニメーション」を作製します。
この頃の3Dソフトはかなり色々の事が出来るようになってきました。
なんと音声データーを投入するだけで勝手に口パクのアニメーションが作製できてしまうのです。
日本語を話すので日本女性のキャラクター、そして
最近発表されたモデルを使用してみました。
気になる点は、パラメーターの設定の度合いが少し強すぎたのか、口の動きが激し過きる感があるのと、「・・・楽しいロボット達を・・・」の部分が少し外人っぽい事でしょうか。
宜しければ下にあるFLASH動画をご笑覧下さい。Id01_56_13

どうでも良い事ですが画像クリックで拡大します

◇動画1
(FLASH動画をアップしました)
820KB 18秒のムービーです。宜しければご覧ください。
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。

MOVIE(1)
(2007/3/30)  

◇行動をプログラムする
前の動画をご覧になってお気づきになられたと思いますが、ナレーションをしながら、ただ突っ立っているのは不自然ですので、ほんの少しだけ動作に変化を与えてみました。Id01_56_15
画像クリックで拡大します

調整するには行動に関するパラメーターを、時間軸にそって変化させていきます。
新機能で、音声波形を見ながら変化させる事が出来るようになりました。
ちょうど、ロボザックの、各サーボ(関節)を動かすプログラミングと似ていますね。

◇動画2

(FLASH動画をアップしました)
820KB 18秒のムービーです。宜しければご覧ください。
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。

MOVIE(2)

「皆さんこんにちは・・・」の所でうなずかせてみました。
そして、「ありがとうございました」のところで、最敬礼をさせました。細かい事ですが、お腹をかがませると、腕がお腹にめり込みますので、両腕の動きもそれに合わせて調整しなければなりませんでした。
ヒューマノイド型ロボットは、同様な関節(サーボ)の調整が必要になってくると思われます。
心してプログラミングにトライされてください。

(2007/3/31)


Line01s_45
 
今週、来週は比較的時間があるときですので、他にも色々トライしてみようかと思っています。
つづく

■あとがき
この後、58号でバックボディケース(背中)が登場します。付属のネジ(3×10mm)6本で、フロントボディ部に止めますが、併せてベース部と合体してとめる事が可能になります。
さらに59号ではバックパックの内側が登場します。うまくいけば、B.Tボードや音声ボードも正規の形で搭載できます。
但しこれから先、ベースボード(60号)など内部に組み込むパーツがありますので、マニュアルでは66号まで待ってから、初めて搭載の作業が行われるようです。

その点私の予定は明確です。ベースボードが来る迄はワイヤードリモコンで走行させ、バックボディケースも、バックパックも来たらどんどん仮装着していきます。
そして60号(2007/4/24)からは晴れてB.T接続による走行が可能になる予定です。
そうする事によって、事前に問題点も判明することでしょう。もちろん自己責任の範囲でですが・・・・

ID-01は、これから先が益々面白くなっていきますね。皆様お互いに頑張りましょう!

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