カテゴリー「1)週刊マイロボット(61~70)」の記事

2007年8月14日 (火)

週刊myRobotを作ろう(70)

■更新情報 「マーカーPART3」 (2007/8/15)
■更新情報 お知らせ(NOKIAモバイルバッテリーに欠陥) (2007/8/15)
■更新情報 ひじの曲げ伸ばし機構 (2007/8/17)

いよいよ、「週刊myRobot」も続編シリーズ(76~90号)に突入しました。
内容は、左右のロボットハンドツール、両脇のセンサー、CD-ROM4,JAVAプログラミングなどです。
同じ書店でのマイロボット購入組の方達(私を入れて5名ですが・・)は、全て継続されるとの事でした。頼もしい限りです。
「ふみのへや」も、少なくとも90号まではブログを更新していくつもりですので、どうぞ宜しくお願いいたします。

■76号『ロボットハンドの指を作る』
今週のパーツは、ロボットハンドの3本指の部分です。Id01_76_02
滑り止めゴム(大)と(小)、指(の各パーツ上)(中)(下)、金属シャフト

各指のパーツは2対一組で構成されていて、上指、中指、下指と名前がつけられています。
各指には、滑り止め用のゴム(大)と(小)が被さるようになっています。
そして、3本指の穴に金属シャフトを通すと、指先部分の形が分かります。Id01_76_03
76号のパーツで組み立てたロボットハンドの一部
      
どちらにしても、作業はこれ以上できません。
何もせずにそのまま保管するか、少しでも組み立てて保管するのか、お好み次第という事になります。
組み立てられる方は、中指だけ注意が必要です。
何故かというと、77号についていくるギアが挟み込まれるようになっていますので、滑り止めゴムは取り付けない方が良いかもしれません。
もっとも、取り外しは大した作業ではありませんが・・・
組み立てについは、自己責任でお願いします。

◇ロボットハンドの今後の展開
いったい何号になったら、ロボットハンドで物が掴めるようになるのでしょうか?
イタリアデアゴ社のパーツリストにある、PDFマニュアルを先読みしてみました。Id01_76_01 
PDFマニュアルNO.75-89から抜粋(クリックすると拡大します)
各号でのパーツサイズは異なりますのでご了承ください


76~80号のパーツで、指付きのロボットハンド(右腕)のハード部分が完成します。79号でとりあえず格好になります。
しかし、このままでは指先は動きません。
肝心のロボットハンドのコントロールボードは、最終号に近い89号についてきます。Id01_76_06
89号でいよいよロボットハンドが完成します
   
したがって、80号から9週間のあいだ、組みあがった右腕を机の上で観賞するのか、とりあえずID-01に取り付け、格好を楽しむかは、皆様の自由です。
さらにモーターのコードを延長すれば、リモコンンで物を掴むことは出来そうです。
多分、私はこの最終案を選択すると思います。

ところで、指のシャフトは、運搬トレーのシャフト穴にピッタリはまりますので、指を2本とりつけてみましたが、やはり3本ないと寂し感じがしました。でも、かまきりのような格好の運搬トレーよりは、個人的には好きです。

Line01s_2 ■ID-01に口があったら・・・
お盆休暇の暇な時期、久しぶりにCGグラフィックの世界を覗いてみました。
ここには、ロボットの情報と同じように、いつも新しい発見があります。
1枚の画像(静止画)が顔の表情を交えて動くように出来るソフト(CrazyTalk4)を見つけ、試用してみました。Id01_76_04
  
上のCrazyTalk4のリンクをクリックすると、上にあるWebサイトの画面になります。
画面右側のおねえさんの下にあるボタン(赤枠内)をクリックして、ブレビュー動画をご覧になってみてください。
(一回押して動かなければ、もう一回押してみてください・・・)
もとの静止画像が、こんなにいきいきした動画になってしまいます。

このWebサイトでは、無料で試用ソフトをダウンロードができますので、ダウンロードしてインストールしてみました。
そして、早速ID-01の画像でテストをしてみました。

ムービーに落とすと、試用版のためメーカーのロゴマークが付いてしまいます。
購入すれば解消するのですが、なかなか大蔵省が・・・

Id01_76_05 ◇動画1
ID-01のヘッド部の画像に動きをつけて動画をFLASH化してみました。
ID-01の目が瞬きをして、そしておしゃべりをします。サンプルに入っていた英語のお喋りをそのまま使用しました。
ロボットの口に歯があるのは気持ち悪いという意見もありますが、宜しければご覧下さい。

(FLASH動画をアップしました)

660KB約 30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 (2007/8/14)

余談ですが、我が家の2匹の犬の写真に処理を施し喋らせて見たところ、こちらの方は家族に大うけでした。
うまく大蔵省を説得できて、このソフトが手に入ると良いのですが・・・

Line01s_4 ■マーカーPART3
掲示板(コミュニケーション改善床置編)」にジローさんの投稿が載ったと思ったら、本日、速達で「マーカーPART3」が送られてきました。LEDケース兼マイクホルダーについては、かなり物々しいつくりです。Img_3310

送られてきたヘッドカバー、LEDケース、マイクカバーの3点セット
 
ジローさんの投稿画像に赤いLEDで光らせているショットがあり、そのLEDも同梱されていました。
個人的には青い光が好みなので、ブルーLED(5mm)を仕掛けてみました。
ところが何故か一部しか光りません。
ためしに赤のLEDを仕掛けると全体が光ります。
どうやら、半透明の白いケースの特性が、LEDの赤色と青色では、光の通過率が異なるようです。
ジローさんにメールで問い合わせてみると、ブルーLEDの場合は2個以上必要・・・との事でした。なるほど、LEDの配線口が2個出来ています。(さすが達人・・・)
早速、右耳と左耳から、ぞれぞれ配線を引き出して、ブルーLEDに繋ぎマーカーに仕掛けました。
すると、LED2灯でかなり見やすくなりました。Id01_75_11
音声認識に関しては、頭の表面すれすれまでマイクを持ち上げられますので、全く問題はありません。
その上に、例の0.3mmまで薄くしたマイクカバーが付くようになっています。
ジローさんの、頭のマーカー製作はどこまで続くのでしょうね・・・・・有難うございました。
(2007/8/15)

Line01s_2 ■ひじの曲げ伸ばし機構
アイデアマンの”た”さんから、こんどはメカニカルな機構で、「ひじの曲げ伸ばしを行うからくり」のご提案を頂きました。
以前ラッチさんから、「パワーで動かす腕のからくり」をご紹介しましたが、ID-01の腕、こうしてみると色々と改造出来る余地が沢山ありそうですね。

「腕の伸ばし機構」             by ”た”
「掲示板」で"ハンドツールを工夫しよう"と言っておきながら、良いアイデアが浮かばず、苦悩しております。
今日はかねてから考えていた平行リンクによる腕の"のばし"機構を作ってみました。
特別の動力も、プログラムも必要なく、腕を上げることでストレートパンチのように腕がのびます。
しかも、どの位置で止めても"一の腕"は水平です。Id01_76_08

腕を上げると、ひじも伸びます(画面クリックで拡大します)
    
◇構造及びスペック
RC模型飛行機用のリンケージを利用したものですが、三つ爪が付いて物体を掴みにいくときには必要になる動作かと思っています。
RC用のリンケージは非常に調子が良く、モーターの電流値増も20mA以下(150~170mA)です。
以前に仮の腕での試作品は、リンク機構もありあわせの手作りで、どこかに無理があって不自然な動きでした。
やはり、RC模型パーツは精密ですね。ボールジョイントになっていて非常にスムーズな動きが得られ、満足しております。
寸法等の詳細な説明図を作成しましたので、参考にされてください。Id01_76_09

画像クリックで拡大します
   
◇作成にあたってのポイント
○肘関節部内のクラッチ機構を無効にしておく必要があります。
○プレートAは、1.0mmのアクリル板で作りましたが、技能者はアルミ板が良いでしょうね。
キャップで押さえるだけとして、取り外し→リンクロットの長さ調整ができるようにしました。
○ID-01へのダメージは固定側のスタットボルト穴のみです。Id01_76_07
   
一方、欠点もあり、肩の左右への動きが約40度程に拘束されます。
(肩を開いておいて"腕上げ"をさせますと、ストレートパンチが大振りのアッパーカットのようなスイングになり、欠点もまたヨシとしました。)

爪部も工夫次第で動かすことが出来そうです。まあ次号からの爪部の出来を見てからにします。
とりあえずは、左腕のみですが、右腕もパーツが届き次第、改造する予定です。

◇部品
作成費用は、RC用のリンケージパーツ代、しめて367円でした。Id01_76_10
        
(補足)
◇固定側スタッドボルトの取付け

ID-01のボディが曲面なので、取付け位置の割り出しが難しいです。
画用紙で肩の軸にはまる型紙を作ると正確に割り出すことができます。
肩の軸中心から14.0mmと、14.0mmです。Id01_76_12
   
◇肘関節部クラッチの無効化
これをやっておかないとリンク機構に大きな無理がかかります。
モータ駆動Trの焼損も懸念されます。
バネを外して保管、クラッチギヤ間にストローを切ったものを入れて噛み合わないようにしました。
それから、この改造そのものがオリジナルの状態で150mA以下で可動できる腕にかぎります。
(そうでない方は、絶対に改造してはいけません。)
Id01_76_13
        
◇リンケージの取付け
別途に調製したリンクを固定側スタッドボルトにパチンと嵌めます。
パチンとはめるソケット部とロットとの接続はねじになっていますので、ねじ込み量で固定側スタッドボルトとプレート側スタッドボルト間のピッチが微調整できます。
ID-01の肩と肘の芯心距離と同じでなければなりません。(平行四辺形のごとく です。)Id01_76_14_3 
       
◇肘との連結
別途に調製のプレートを切り欠きに合わせて嵌め込みます。
一の腕を90°に曲げないと嵌りません。この後、オリジナルのキャップを嵌めて固定すれば完成です。
工夫すれば、大バラシしなくても改造できますね!Id01_76_15 !
   
これをハンドツールと称しては、おかしいでしょうか・・・
以上です。
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腕の上下動きを、肘の動きに伝えるアイデア、恐れ入りました。
確かに物を掴んで持ち上げる時に、腕は平行に動いた方が安定して掴めんでいる事が出来そうです。
電子工作も、機械工作もなし、ちょっとしたリンク機構だけで理想的な動きが出来る技、とくと拝見させていただきました。
シンプルな機構だけに、色々と皆さんのアイデアを盛り込めるのではないでしょうか。
わたしの周りにあるものでも作れそうな気もするので、少し工夫でもしてみましょうか・・・
”た”さん、ナイスアイデアです。ありがとうございました。
(2007/8/17)

 
Line01s ■お知らせ(NOKIAモバイルバッテリーに欠陥)
8/15付朝刊各紙によりますと、NOKIAの携帯電話のバッテリーパックに欠陥があるとして、回収・交換になるとの報道がされました。
ID-01でモバイルコントロール出来る機種で対象となるのは、702NK2(6680) Vodafoneと、804NK (N71) Vodafoneの2機種です。
私が持っている702NK2(6680) Vodafoneのバッテリーを調べてみると「BL-5C」と明記されており、該当する事が分かりました。そこで早速、下記WEBによる交換申し込みを行いました。
NOKIA製品をお使いの方は、至急調べて対処される事をお勧めします。Id01_76_11

画像はNOKIAからのインフォメーションより

●詳細
詳細は、NOKIAからの案内をご覧ください。こちらから・・・
●WEBによる交換申し込み
尚、WEBによる製品番号検索を行って、交換申し込みも可能となっています。こちらから・・・
(2007/8/15)

   
Line01s_2 ■あとがき

と言うわけで、続編(76~90号)がスタートしました。
イタリア版のマニュアルでは、76号からJAVAの解説が始まるのですが、残念ながら76号日本語マニュアルには載っていませんでした。
と言っても、泣いても笑っても、後14号しかないわけで、じたばたしても仕方ありません。
デアゴさんに、「日本語の訳」及び、「CD-ROM4の製作」を頑張って頂きましょう。

それから、75号をもってベージックバージョンン全機能がついたID-01ですが、この暑さで思う存分走らせる事が出来ません。
何処かエアコンの効いた室内の会場を借りて、皆さんでID-01を持ち寄り、走行などをさせて楽しんでみたいですね。
これからは、完成したロボットで、何をするか、如何に遊ぶかを考えていくつもりです。
◇追記
と書いたところ、いきなりKENさんから「走行会が有るよ!」とのコメントを頂き、びっくりしてしまいました。
10月7日(日)に、東京で「ID-01の走行会」を予定されているとの事です。
詳細はKENさんのブログをご覧ください。
この際、ID-01の仲間同士、会ってみるのも良いかもしれませんね。

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2007年8月 7日 (火)

週刊myRobotを作ろう(69)

■速報 T-Droid ControlCenterのダウンロード再開 (2007/8/7)

今回75号のパーツを装着して、ついに週刊マイロボットの完結となります。
ペリカン便の方には「マイロボットの完結号数延長のお知らせ」というB5版の紙が入っていました。
継続されない方は8/14までに申し出が必要のようです。連絡しないと自動継続になるようです。
さて、最終段階に進むにつれ、組み立てがどんどん簡単になっていくので、緩みがちの気を引き締めて今週もはりきってまいりましょう。

■75号『バックパックのリヤケースを取り付ける』
体積的には割りと大きなリアケースですが、組み立ては簡単です。Id01_75_01_2
バックパックリアケース、通信ポート用ハッチ、固定用つめ×4、2.6×8mmネジ4本

◇組み立て
固定用のつめを、バックパックリアケースの4箇所の丸いステーにセットして、2.6×8mmのネジで夫々止めます。
バックパックの下の切れ込みに、通信ポート用ハッチを先に取り付けてしまいましょう。
これで組み立ては終わりました。

◇取り付け
バックパックリアケースを、ID-01の背中に4箇所ある突起を利用して取り付けます。
完全に閉まる位置がありますので、バックパックのリヤケースを多少アジャスト(上下)して調整してみてください。
簡単な作業ですが、確かに背中が閉じると、完結したな・・と感じる自分の素直さに驚いてしまいました。
75号ついに完結しました。Id01_75_05
ついに1号機、2号機とも75号のパーツまで装備しました     

Line01s ■トピックス

T-Droid ControlCenterのダウンロードが再開しました!
つい先日、T-Droid ControlCenterのダウンロードについての問い合わで、残念ながら・・・とお答えしたばかりです。
ところが、つい先ほど、おにゃにゃさんからの情報で、「C-C」のダウンロードが再開したとの情報が入り確認したところ、V.3.0がダウンロード可能になっていました
再開を待ちわびていた方、お急ぎください。いつまた、閉鎖するかも分かりませんので・・・・

こちらがT-Droid ControlCenterのWEBサイトです。
ダウンロードを押していくと、以下の画面にたどり着きます。

ここをクリックすると、直接ダウンロード画面に入れます。Id01_75_04
(画面クリックで拡大します)
赤枠内の”T-DroidControCenter”を右クリックするとダウンロードウィンドウが開きます。
保存ボタンを押して、適当なフォルダーに保存してください。
保存された”T-Droid30.exe”をダブルクリックするとインストールが実行されます。

”T-Droid ControlCenter”は、ID-01の機能をビジュアルに設定したり、コントロールしたり、なにより素晴らしいのは各種のテストが出来る事です。
まだ試されてない方は、この機会にダウンロードしてトライされてみるのも良いかもしれませんね。
         
Line01s_2 ■あとがき
ついに75号が完成しました。
皆様と一緒に歩んできた「週刊マイロボト」の今シリーズは完結しました。

皆様、お好きな飲み物で「乾杯!」です。
本当にお疲れ様でした。そして有難うございました。Id01_75_06
この腕の扇風機は子供さんに非常に人気が有る事がわかりました
    
ここまで来られましたのも、ブログを通じて、多くの皆様とコミニュケーションが図れ、自分ひとりでは無い・・という思いが次第に大きくなっていった事から来ていると思います。

ここでマイロボットを卒業される方もいらっしゃると思いますし、90号までなんとか頑張ろうという方もいらっしゃると思います。

どちらの道を歩まれるとしても、今まではご縁があり一緒に歩ませて頂き、ここまで来る事ができました。本当に有難うございました。

感無量で、この先どう書いて良いかわかりません。色々想いを書きたかったのですが・・・
すいません。

76号へつづく
   

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2007年7月31日 (火)

週刊myRobotを作ろう(68)

■更新情報 電源改造その後 (2007/8/3)
■更新情報 ブレインOSアップデート版 (07/08/04)


■74号『白色LEDのハンドライト』
先週73号までに両腕パーツが搭載されました。
74号になって、やっとハンドツールらしいアイテムが登場しました。その名も「白色LEDハンドライト」です。
パーツはたったの3点で成り立っています。Id01_74_02
    
◇組み立て
今回の組み立てには、ネジを使用しません。はめ込みだけで完成します。
LEDが付いた基盤を、ハンドライト左の前方のライトくぼみに合わせ、黒いケーブルを90度まわして、ハンドライト左の側面の四角い枠に合わせて取り付けます。Id01_74_07
そして、ハンドライト右のパーツで蓋をすれば出来上がりです。

◇テスト
早速、左腕の十字部分にジョイント部を取り付け、ケーブルを腕のUSBコネクターに差し込みます。左右どちらの腕でも構いません。
両腕のハンドツールのON/OFFは、音声コマンドと、PC-Controlや、C-CでB.T接続のリモコンンによる、2つの方法があります。
れいによって、電源を入れてイニシャライズを完了させておきます。
●音声コマンド
「起動」(耳のLEDが点滅)、続けて「ツール左(又は右)」で、認識されれば「キドウシマシタ」のアナウンスと伴に、腕のライトが点灯します。
消灯するときは、「解除」(耳のLEDが点滅)、「ツール左(又は右)」で、認識されれば「シュウリョウシマシタ」のアナウンスと伴に、LEDは消灯します。
●PC-Control
左手ツールのON/OFFは、テンキーの”/”を押すとON、もう一回押すとOFFになります。
右手ツールは同様に、テンキーの”*”を押すごとにON/OFFが可能です。
BT接続しておくと、ID-01が離れていてもコントロールできるので楽ですね。
●「C-C」
このごろ、ダウンロードが出来なくなってしまった「C-C」ですが、マニュアルコントロールパネルでON/OFFが可能です。Id01_74_01_3
コントロールパネルの左右ハンドツールのマーク(赤丸印)をクリックするか、PC-Controlと同様、”/”か、”*”で左右のON/OFFがリモコン操作で可能です。Id01_74_03

どの方法を用いても、問題なく明るく点灯する事ができました。バッテリーさえ気にしなければ、常夜灯代わりに点けておくのも良さそうです。

Line01s ■ハンドツール(リモートファン)を作成
74号のLEDは、ID-01のリモコン機能でON,OFFが可能ですが、LEDを灯す代わりにモーターを回す事も可能です。
「掲示板」では”月若丸”さんが腕に付けた扇風機の記事を載せておられます。これに、腕の端子から電源を繋ぎ、リモコン機能でファンの回転をON,OFFが出来るようにしました。

◇材料と加工
買い物ついでにミニ扇風機を見つけ、電池ケース及びスイッチ類をとりはずして、「運搬トレー」のジョイント部分に取り付けました。
そしてミニUSBのB端子が付いたケーブルをヨドバシで仕入れ、そのケーブルの先にミニ扇風機を取り付けました。
シルバーの塗装を吹き付けてみましたが、ファンの部分だけは柔らかい素材で出来ており、塗料と相性が合わなかったようで、若干、ムラになってしまいました。Id01_74_04_2
右にミニ扇風機、左にLEDハンドライトをつけたID-01
  
◇ミニUSBケーブル
ID-01は、ミニUSBのピン5本を全て使用します。
Id01_73_23 これに対し、市販されている「PCとデジカメ等を接続するUSBケーブル」では内部的に4本しか接続されていないため、ID-01で使用するには加工が必要になってきます。
右図のUSB(Mini-B)の4番ピンが接続されていないのが確認できると思います。

配線の詳細は、69号16ページ下欄にある「インサイド・ID-01」前腕部のミニポートをご覧下さい。Id01_73_14
今回は4番と5番のピン(リモート3V)を使用しましたが、先程ふれましたように、市販のUSBケーブルには5ピン全てには配線されていません。
仕方が無いので、腕部のミニポート付きボードのコネクターを改造し、シールド(アース)線を通して接続出来るようにしました。

「具体的に方法を教えて・・」とのメールが有りましたので、画像をUPします。Id01_74_08
右上のミニポート付きボード裏側(赤枠印)の⑤ピンと、表側にある左下のアース部をリード線で結線しました(画面クリックで拡大します)

現在の右前腕は、マニピュレーターの付く前腕に交換されてしまいます。もし、コネクターの改造を行う場合は、この不要になる右前腕にされた方が賢明かと思われます。
   
◇テスト
本来、ロボットを扇風機にするという概念はありませんが、とりあえず風向きの上下(腕の上下)と、モーターのON,OFFは、音声認識、リモコン或いは、プログラミングなどで行えます。
右腕は若干上に向けた方が、顔に風があたり気持ち良いです。このように小さなファンの微風でも、エアコンの冷気と併用すると効果がある事が分かりました。Id01_74_05
軽快に回転中のミニ扇風機です(画像クリックで拡大します)

一歩進んで、ID-01のヘッド部にファンを取り付ければ、文字通り首振り、風の上下調整が、細かく調整できます。
さらにプログラムで、自動的に左右に首を振る・・とか、温度が上昇したら風を送るとか、色々できそうです。
どちらにしても、電源を改造を行わない限り、通常の電源ではバッテリー不足に悩まされますので、お気をつけください。
この記事を参考にして改造される方は、あくまでも自己責任で行って下さい。

Line01s ■電源改造その後
eneloopなどの充電式の電池を使用していると、通常接続では直ぐに電圧が低くなってしまい、殆ど使い物になりません。
そんな事もあり、発熱しない改造電源「4+2セル+α」を使用してから、はやくも1ヶ月以上が経過しました。
その間に、何人かの方が実際にこの方式に改造され、レポートを頂きましたが、大きなトラブルもなく今日まで来れた事は嬉しい限りです。

eneloop(1.3V)とアルカリ乾電池(1.5V)の差が0.2Vです。
ロジック側では3本×0.2V=0.6V、モーター側では5本×0.2V=1.0V近くが足りなくる事になります。
オリジナル電源の3+5セルに対し、この足りない電力を、eneloop夫々1本追加して、ロジック側4本、モーター側6本とするための改造が「4+2セル」方式でしたね。
ただし4セル分を共用させる事により、実質は「4+(6-4)」、つまり「4+2セル」で使用する事が出来ました。
電圧差はマザーボードのDC-DCレギュレーターを利用して自動調整されます。
しかし、充電直後は電圧が高くなりすぎる事から、Siダイオードで夫々の電圧を0.9Vほど下げています。
ただし、このSiダイオードは電圧が低くなると抵抗となってしまい、電圧が低くなりすぎてしまいます。これをパスするスイッチをつけてON/OFF可能にしたのが「+α」でしたね。
胸のディスプレイで、モーター側電圧が7.0Vを切ったあたりで、Siダイオードをパスさせます。これにより、使用時間は更に2~3時間くらいは延長が可能となりました。Id01_74_09_2

  
一方で、ID-01のバッテリーボックスを大きく改造しないで配線するため、バッテリボックスにあるロジック側とモーター側の電極が逆になり、受け側の電源ケーブルの配線を逆にする必要が生じました。
このため、レギュラーのバッテリーボックスとの併用が、いまひとつ困難な部分がありました。Id01_74_11_2

一部の方から両方のバッテリーボックスが使用できないか・・との相談がありました。
バッテリーケース側に、「極性切り替え」のスイッチを追加することにより対処しましたので、レポートします。

◇極性切り替えスイッチを追加
皆様ご存知の通り、バッテリーケースの上部は、超音波センサーやら、スイッチ類、でごちゃごちゃ配線が引き回されていますが、上側に全ての配線が付いていた方がメンテナンス性に優れていると思い、配線及び取り付けを行いました。
Id01_73_07
赤丸印部分に、スライドスイッチの頭が出るような切れ込みを入れ(ヤスリとカッター使用)、ご覧のような極性切り替え用の6Pのスライドスイッチを取り付けました。Id01_73_08_2

さほど目立たぬ位置(赤丸印)につけましたので、全体的なデザインは損ねていないのでは・・と思っております。
Id01_73_10 
「4+2セル+α」と「ノーマル」の切替スイッチです
    
Id01_74_10_2 とは言うものの、せっかく付けた「極性切り替えスイッチ」ですが、オリジナル(ノーマル)のバッテリーボックス(3+5セル)に戻る気は全くありません。
(2007/8/3)


Line01s_2 ■腕の曲げ伸ばしをパワー化
先週に引き続き、ラッチさんの作品を発表させて頂きます。
なんと「パワーアーム試作1号」を完成させてしまいました。Arm1
原理は「小さなモーターを前腕に内臓し、ギアとプーリーで細いワイアーを引っ張る構造」だ・・・そうでです。
細いワイヤーの先は、腕の肘を回って、上腕に繋がっています。Arm4
プロトタイプなので、スピードが速すぎる事と、トルクが弱い事が難点のようですが、現在、色々と改良中との事です。
前腕の中は思いの他狭く、トルクの大きなモーターや、キア比の大きな歯車は組み込みが難しいとの事です。
確かに、90号までに付いてくる右手のマニピュレーターもそうですが、スペースの限られた腕の中に、目的のハードウェアを組み込むのはかなりの労力だったと思います。Id01_74_06_2
◇動画1
ラッチさんから動画が送られてきましたので、タイトルなどは付けずにFLSH化してみました。
現在は、外部電源によりモーターをコントロールしているそうです。

(FLASH動画をアップしました)

717KB 10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 (2007/7/31)

そういえば、動画に出てくるラッチさんのID-01は、先週ご紹介したバッテリーボックスが分離したタイプですね。腰の後ろあたりにあるのが新設したバッテリーボックスのようです。

ラッチさんからは、今回発表したパワーアームについて、皆さんからの改善のアイデアが頂ければ・・・という事で、コメントをお待ちしているそうです。
わたしも、スパイラルギアを用いた方法を思いつき、アイデアをお話したところ、すぐに改良版が出来てしまいました。腕もさる事ながら、その対応の早さには驚いてしまいました。Dscf4910
ただちに作ってしまったラッチさんの試作2号機です

Line01s_2 ■ブレインOSアップデート版(07/08/03)
デアゴから主題の通り、8/3付けで案内が出ました。
概要は以下の通りです。

CD-ROM3に収録されていたブレインボードOSのアップデート版です。
ID-01のディスプレイメニューに「Test SF」が表示されないという不具合を修正しました。そのほかの変更点はありません。「Test SF」は、サウンド追跡機能をテストするモードで、このバージョンをインスト-ルすると、同機能のテストが実行可能となります。
なお、この不具合はCD-ROM4(87号を予定)に収録する新しいバージョンのブレインボードOSでも修正済みなので、それまでの間、特に気にならない方は現在のOSを使い続けても、ほかの機能には問題ありません。http://www.de-club.net/myr/news.htm

上記文章の後にダウンロードのリンクがありますので、今、必要な、気になる方はトライしてみてください。
(2007/8/4)

          
Line01s ■あとがき
あと一号で75号です。ついに背中のバックパックが閉じられます。
CMOSカメラ、ブレインボード、BASEボードなど、組み立ての山場が50号あたりに集中していたため、後ろの号は平穏無事に来てしまい、終盤戦はなんとなく終わってしまう・・・みたいな、ちょっと寂しさを感じました。
一方、「掲示板」を見ると、トラブルを抱えている方もいらっしゃるようで、「終了までにはなんとかしてあげよう・・・」というデアゴさんの終盤戦略なのかもしれません。
いずれにせよ、来週には75号がきます。
75号までのパーツを搭載した、完動するmyRobotを前に、皆さんで乾杯したいですね。

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2007年7月18日 (水)

週刊myRobotを作ろう(67)

■更新情報 背中を開けない裏技 (2007/7/21)
■更新情報 73号『両腕を完成させる (2007/7/21)
■更新情報 低価格の2足歩行ロボット (2007/7/27)
■更新情報 頭へきたマイク(パート2) (2007/7/28)


72号には、『週刊「マイロボット」シリーズ延長のお知らせ』と、『バインダー「06」のシール』が付録として入っていました。
シリーズのファイナル75号も、後わずか。次のシリーズ(76~90号)が始まってしまいますね。
「シリーズ延長のお知らせ」はB5のペラ紙に、物をつかむ、CD-ROM4でアップグレードなどの記載があります。Id01_72_03
せめてカラーで印刷して欲しかったな・・という感想です
     
Id01_72_01_1 「06」のシールは無くさないようにバイダーに貼ってしまいました

さて、今週号では、腕の出力軸にケーブルを通さなければなりません。
マニュアルに従って作成されている方は左右両腕を、先走りで左腕を先行された方は残る右腕だけ・・・となります。

■72号『腕の取り付け準備をする』
今週のパーツです。Id01_72_02_2
殆どが右上腕部のパーツですが、左下にあるオレンジ色のケーブルを腕の出力軸に通します。
72号のマニュアルに掲載されている画像を見ると、かなり難しそうな作業のように見えますが、今回のメインの作業は「左右腕の出力軸にケーブルを通す」です。そのためにボディ部を開かなければなりません。
ただし、腕の出力軸にヒモを通してある方は、うまく対処出来れば、ボディ部を開かなくても作業が出来てしまいますので、がんばってみてください。もし失敗したとしても、ボディ部を開ければ良いだけの話ですので・・・・

今回、腕にケーブルを通すとき非常に楽な方法を発見しました。(ボディ部を開けた場合ですよ・・・)
マニュアル通りに進めている方は、72号マニュアルにかなり詳しく記事が載っていますので、その通りに進めてください。ただし、腕を通す所だけは、このブログを参考にされると、かなり手間が省けますので、宜しければご覧頂き、判断されてみては如何でしょうか。

◇ケーブルを通す作業
ここから先の作業は、マニュアル通りには進めておりません。参考にされる方は、自己責任で作業されてください。

最初にバッテリボックスの電池を全てはずしておきます。
前にご紹介したように、ボディケースの開け閉めには、高さが70~80mm位で、ID-01のボディをうつぶせにして乗せる事の出来る大きさの箱があると便利です。Id01_69_11
腰リフト部に何かを巻いて狭めておくとバックボディケースの着脱が容易になるようです
箱をいくつか重ねてもかまいませんが、ID-01の重さに耐える箱にしてください。

背中の配線はなにもいじらず、バックボディケースの6本のネジを外します。そして、バックボディケースを、今回取り付けるケーブルと反対の方向にずらします。右腕の出力軸に通す時は左側に、左腕に通すときは右側へ、夫々バックボディケースを、首の根元周りが見える辺りまでずらします。

◇腕のケーブルは外から内側へ
マニュアルには、腕のケーブルは内側から、外へ引き出すように記載されています。
事実、69号で左腕のケーブル通しの時はそうしましたが、この方法はかなりやりにくいのです。
ケーブルをご覧になると、外側に出る部分は2又に分かれていて、軸穴に通すとき結構テクニックを要します。
ところが今回行った、外から内側へ通す方法を行えば、軸穴を通すコネクターはひとつだけ、ドライバーの先でそっと押し込めばケーブル通しは完了してしまいます。

◇軸穴にケーブルを通す
では実際に作業をしてみましょう。
ポイントは、ケーブル先端の5Pコネクターを内側に折り込む事です。Id01_72_04_1
折り込む事ににより、出力軸内径に、うまく入り込む事が出来るようになります。
最初、頭の先を入れながら、コードが絡まないようにゆっくりと差し込んでいきます。引っかかったら一回抜いて、もう一度トライしてください。Id01_72_05
   
全体が軸に入ったら、太さ6mmくらいのドライバー(またはワリバシなど)で、少しづつ押し込んでいって、コネクターを向こう側に押し出します。(ドライバー軸の太さは、一緒にケーブルが余裕で通るくらいが最適です)。
Id01_72_06
けっしてあせらないで作業してください。出力軸の内壁はつるつるしているので、思ったほどの抵抗はありませんでした。

穴の向こう側に出たコネクター(赤丸印)は、小さなラジオペンチか、ピンセットで引っ張り出し、アームボードに接続すればOKです。Id01_72_07_3
  
こんなに楽な方法を思い付かず、左側は多少苦労しました。
でも、来週ペリカン便が着たら、もう一台分はこの方法が使えます。
宜しければ、お試しください。

マニュアル通りに組み立てられる方は、この後、ヘッド部とBASE部を接合してから、バックパック枠に、B.T、音声、インタフェースボードを取り付けて、配線していきます。この辺は、マニュアル通りに作業されてください。Id01_72_08
    
◇背中を開けない裏技
ソーセージさんから、背中を開けずにケーブルを通す裏技が有るとのコメントを頂き、さっそく試してみました。
バックボディケースを開けずに、先ほどと同じように、5Pコネクターを軸穴に差込み、太めのドライバーなどで一気に押し込みます。
押し込んでいくと、コネクターが向こう側に抜けた感じが「スポッ」という感じでよく分かります。
2回目は慣れてしまったので、約一秒位で通ってしまいました。

次は背中の配線取り出しの穴のフタを開け、右奥を覗き込むと、先ほど通したオレンジ色のケーブル(赤矢印の先)と先端の5Pコネクターが見えます。Id01_73_02

画面クリックで拡大します
 
私は、首PAN用オプチカルエンコーダーが邪魔なので、ねじを外して脇によけてから、ミニラジオペンチでケーブルを引き出しました。
工具は、ミニラジオペンチ以外に、ピンセット、ピックアップツールなどが使用できます。
コネクターは横に長いので、引き出しにくい位置にあるときは、軸穴外側に出ているケーブルを指で回してコネクターの最適な位置に回転させてから、スルスルっと引き出せばOKです。Id01_73_03
   
こんどは、バックパックの4本のネジを外して、首から顔をだしているケーブルを背中の穴に通します。
この段階で、首PAN用オプチカルエンコーダーを元通りの位置に取り付けておきます。Id01_73_04
    
あとは、バックパックにある、アームボードの黄色ケーブル横にある空きコネクターに、右腕のオレンジケーブルをコネクティングすればここでの作業は終了です。Id01_73_05
そして、バックパックを元通りに取り付け、ボード類をセットすれば、全作業は完了です。

この方法を使うと、首にケーブルを引き出すのにコツがいるものの、その後の作業は楽に出来ました。それに、バックボディを再び閉じなくて良いので、作業の時短にもつながります。
ソーセージさん、貴重な情報をありがとうございました。
(2007/7/21)


マニュアル通りに進める方は、以上で作業は終了となります。
それでも、背中のボード類が整然と収納されましたので、かなりすっきりしたのではないでしょうか・・・・

◇右腕上腕部を組む
ここから先は、「自己責任でお願いします」コーナーです。
左上腕部と同じように、組み立て及び取り付けを行います。
パーツの画像を並べてお気づきのように、左右対称に出来ているだけで、構造は全く同じです。Id01_72_09
左側が左上腕部、右側が右上腕部のパーツです

イタリアデアゴPDFマニュアルNO.73をご覧になって、組み立て、取り付けを行えば終了です。
左腕の作成記事は『週刊myRobotを作ろう(64)』に載せてありますので、宜しければご覧下さい。
右腕が付いたID-01の後ろ姿です。Id01_72_10
この姿を見ると、本当に、もうすぐ完成するという事が実感できます。Id01_72_11
今回は2号機に右腕を搭載してしまいました

ところで皆さんは、次のシリーズ(76~90号)は継続されますか?
私は、出来れば90号までは作成しようかと思っております。

■73号『両腕を完成させる』
ペリカン便が早くきてしまい(なんと金曜日)、急遽73号分の記事を加筆しました。

73号のパーツは右前腕のパーツと、マニュアル通りに作成される方は、両腕の全てが完成します。Id01_73_01

左前腕と全く同じパッケジーに入っています
   
マニュアルを見ると、左腕に関する組み立て方は詳細に載っていますが、右側は左に準ずるみたいに簡略化されています。
そのようなわけで、左側に順じて右前腕を作成してみました。
やはり、両腕が揃った・・という感じです。

評判の悪い、腕先トレーを両腕に付けてみました。
両側で荷重が分散されるのかと思い、両腕を少し上げて物を載せてみましたが、少しでも重いものを載せると腕のクラッチがはずれてしまいます。やはり、あまり使えませんでした。Id01_73_06

2号機は両腕、1号機の右前腕は来週火曜日までおあずけです
(2007/7/21)

Line01s_104 ■バッテリーボックスの機能を分離
ラッチさんが、バッテリーボックスの機能を分離する方法を考案されました。
ご存知のように、バッテリーボックスの機能は、超音波センサー、10ピンコネクター(ブレッドボード用)、電池格納、スイッチ、充電端子などがあります。このうち、電池格納部分を取り払ってしまったのです。012
つまり、電池格納部は、市販の電池ボックスなどを利用すれば分散して取り付けが可能です。
ラッチさんは、前々からID-01のバッテリーボックスに違和感を抱かれていたようです。現在、バッテリー収納部分を作成中との事ですので、出来上がった時点でレポートさせて頂きます。
尚、取り付け場所は、ボディ後方を考えておられるようです。

電源改造で、レギュレーターをバッテリーボックスに内蔵され、熱処理などで苦労されている方も多いのでは・・と思いますが、電源部、バッテリー収納部分を分離してしまうのも、ひとつのヒントになるのではないかと思い、レポートさせて頂きました。011

◇作成方法
分離するときの画像は無いようなので、分離改造の方法を伺いました。
まず、ボックス内の取り付け部品は全て取り外します。
ボックスの前側21mmのところから切断します(水色ライン「A」)。同じく後方22mmのところから切断します(水色ライン「B」)。Id01_72_12
双方を、プラモ用の接着剤で接合し、前方のくぼみに10ピンコネクターを取り付けます。
これで、部品を取り付け、配線すれば超音波センサーと10ピンコネクターは機能します。
ラッチさんは、とりあえず、電源スイッチ、充電コネクターなども取り付けてしまったようですが、電源部を別の場所に移設するのであれば、それらも分離した方が良いと思います。
ラッチさんは、BASE部に取り付けるのに、アクリル樹脂で作成したステーを用いて取り付けられたようです。Dscf4894
わたしは、とりあえず75号までは、ほぼオリジナルのままの姿で、大幅な改造を加えるのはその後にしようかと思っています。
ラッチさん、改造の情報有難うございました。

Line01s_2 ■頭へきたマイク(パート2)
ジローさんから、黙ってこれを使えとばかりにマーカーとマイクホルダーが付いたヘッドカバーが送られてきました。Id01_73_20
私が作ったものは、マイクがむき出しだったのですが、これはマイク内臓タイプです。
マイクを奥に入れると指向性が付くから・・・と言いかけてよく見ると、マイクカバーが極端に薄いのです。マイクが見えないけれど、むき出しているのに近い感じ・・・と言えば良いのでしょうか。
しかも内側のマイク自体のホルダーはかなりがっしりと作られています。Id01_73_21
注意書きに、「マイクカバー付近は0.3mm厚なので取り扱いに注意!」と書いてありました。


◇テスト
早速、配線を半田付けして、マイクをそーっと取り付け、テストを開始しました。
イニシャライズが終了して、頭のマーカーが点灯しています。さっそく音声認識のテスト。
上からの応答は全く問題はありません。左右前後全てOKでした。
そして、正面からのテストです。ちょっと小声で「こんにちは」・・・「こんにちは!」返ってくるID-01の声の方が大きいですね。
「アクション」「レフトアーム」「上へ」「もういちど」「ライトアーム」・・・・・全く問題ありません。
マイクが見えずに音声認識もOK,マーカーも凹凸が二段になっていて、認識率がアップしていました。Id01_73_13
動作中のID-01ですが、たしかにマイクはみえません    

ジローさんにテストレポートをメールしたところ、次のようなメッセージが帰ってきました。
「それはプロトタイプではありません。マイクの認識率を上げるためプロトタイプはボツにしました。それは改良版の2作目です。マイクカバーは素材を更に薄く削りましたので認識率はかなり良くなったかと・・・」
改めてマイクカバーを見ると、薄い、しかも、きれいに塗装が施されている・・・・なんという技術。
同時に素材の画像もいくつか添付されてきました。Id01_73_22_2
達人は手間隙を惜しまず、物事をとことん追求されて仕上げるんだ・・・という事が分かりました。
ジローさん、恐れ入りました。

そこで、次週記事に関係のある、「あるもの」の作成を、お願いすることにしました。
それは何か? 多分、次回号でレポートできると思います。
(2007/7/28)

Line01s ■低価格な二足歩行ロボット

以前、ご紹介しました超小型の二足歩行ロボットがいよいよ発売される事になりました。低価格な二足歩行人型ロボット『Omnibot17μ i-SOBOT』です。Id01_73_18
   
オムニボットワンセブンミュー アイソボット)と読むのだそうですが、長いので、本文では以下i-SOBOTと呼びます。
本体の身長16.5cm、重量およそ350gの手のひらサイズのロボットです。
RoboZakファンでなくても気になるお値段ですが、定価29、800円です。

i-SOBOTは完成品で、17サーボ、ジャイロセンサー搭載、180の言葉を話し、他にも効果音、音楽まで入っているから驚きです。
付属のリモコンでのコントロールや、プログラム、音声認識なのでコントロールも出来るとあります。
今回、i-SOBOTはサンヨーのeneloopとタイアップしたようで、全体の色のバランスも微妙にeneloopに近い感じがします。
ID-01の電池ボックスを横にして、頭と手足をつけるとこんな感じになりそうですね。Id01_73_19
  
実際の発売は2007年10月のようですが、ネットで販売状況を見てみると、もう23500円で先行予約が始まっているようです。
第二段として、CMOSカメラ付きのものも発売されるようですが、発売時期、発売価格などは発表されていません。
情報が分かりましたら、また、レポートしたいと思います。
(2007/7/27)


Line01s ■あとがき

先週号の「C62を作る」で、久々にインターネットで鉄道模型のWEBサイトを、あれこれ見てみました。
中でも驚いたのがメルクリンのデジタルシステムです。
昔知っていた3本レールの鉄道模型の良さはそのままなのですが、システムはデジタル化され、16000台の車両が同時に走らせられ(必要ありませんが・・・)、サウンド、発煙、灯火、スピードなどが個々に設定でき、それはもう驚きの世界でした。
Oゲージ、HOゲージ、Nゲージと軽く楽しんできて、Gゲージに行く前にラジコンに転向してしまい、そのまま遠ざかっていた鉄道模型。
浦島太郎ではありませんが、過去の知識と現実のギャップを感じることは、驚きとともにイマジンをいたく刺激されました。
近頃、ロボットオンリーになっていたホビーの世界を開眼させてくれた「C62」に感謝しなければいけません。
といって、メルクリンに走るほど余裕もなし、現実は厳しいものです。

リーズナブルなものしか出来ないといった途端に、そのようなものが発売されてしまいました。
テレビでCM放映が始まった、週刊『昭和の鉄道模型をつくろ(講談社)』です。昭和20~30年代のレトロな町並みを、たたみ1/6の大きさのレイアオウトに表現します。50巻で完了との事です。
ご興味のある方は覗いてみてください。一号はとりあえず買ってしまいました。Kansei
拡大ボタンを押しても拡大しません
上のリンクで直接WEBサイトをご覧ください

   
そんな雑念はともかく、ID-01が75号のファイナルを迎えるまで、そしてその後は90号のファイナルを迎えるまで、色々勉強してまいりましょう。そろそろ、JAVAの勉強も必要のようです・・・・

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2007年7月10日 (火)

週刊myRobotを作ろう(66)

■更新情報 コミュニケーション改善第2弾 (2007/7/13)

今週は、早めにペリカン便(70~71号)が到着、包みの中に案内パングレットが入っており、2007年9月から、真鍮製モデルの週刊「蒸気機関車C62を作る」シリーズが始まるそうです。
週刊myRobotが終わったらどうしよう・・・と考えておられるのでしたら、迷わずこちらに・・・というわけですね。
スペックを見てみると、全巻100号、台座を含めた大きさ1080×210×330mm、機関車950×112×165mmだそうで、エレクトロニクスで、光や、サウンド、車輪の回転が楽しめるそうです。
「戦艦大和」といい、この「C62」といい、本当に大きなスケールモデルですね。
WEBサイトは7月下旬にオープンするとの事、ご興味のある方は、以下URLをご覧ください。
http://www.de-club.net/jkc/Id01_71_02
    
■71号『運搬トレーの組み立て』
さて、本題のID-01に戻りましょう。
今週号、「運搬トレーの組み立て」は、5つのパーツを組み合わせるだけで、本当にあっという間に出来てしまう簡単なものです。Id01_71_01
腕に付けるコネクター、トレー、ともに左右の部品を組み合わせ、金属シャフトでこれらを結合し、付属のネジ3×10mm4本でとりつけるだけです。
自己責任で、左腕を組んでおられる方は、腕先端に取り付けが可能ですが、まだ、腕を保管状態の方は、このトレーをせっかく組んだとしても、保管となります。Id01_71_05
   
このトレーを、左腕の先端に取り付けてみましたが、腕を下げた状態ですと車輪に当たりました。
トレーの幅が狭いので、何に使用できるか考えてしまいました。あまりアイデアが沸きません。

正直言って、両手で支えるトレー(お盆)の方が気が利いているのでは・・・と思ってしまいました。
そこで、お盆で食器を運ぶ元祖「茶運び人形」とコラボレートしてみました・・・Id01_71_04
この人形、頭をつけたらID-01と同じくらいの高さになりそうです。

Line01s_98 ■こんなときは・・
外気温が高くなってくると、電源部改造に関わらず、モーターをコントロールするボード、及びモーターにも、あまり負担をかけない方が得策のような気がします。
やっと、両腕など全てのモーターが動かせるようになったばかりなので色々試してみたい事はたくさんあるのですが、積極的に動かすテストはなるべく控えることにしました。(特に走行テストは要注意・・)
少なくとも75号までは無事でいて欲しいと思いますので・・・


◇コミュニケーション改善第2弾
そこで、先週から始めたコミュニケーションの改善を、今週も行おうか・・・と思っています。
先週は「頭のマーカー」でしたが、果たして今週は?
Id01_71_07
現在ヘッド部を分解しております。後もう少し・・

◇頭にきたマイク作戦
頭にきた・・と言って、別に怒っている訳ではありません。
胸にある、音声認識用マイクをヘッド部に持ってきた・・という意味なのです。

BASEボードが付いてからというもの、ID-01は机の上から、床の上を走行する時間が長くなりました。
ID-01が床面に走行中、あるいは止まっていても良いのですが、音声認識は問題ありませんか?
正対している時は問題無いものの、側面向きや、背面(向こう向き)の場合は、音声による認識率が低下します。原因は、音声認識のマイクが胸のしかも正面に向かって設置されているためです。
正面、側面、背面、どんな時にも、音声応答が可能にするには・・・・・
そう、頭の上に、水平にマイクを付けたらどうだろう?と考えてみました。
先週付けた、頭のマーカーのお隣に・・・・これが出来れば、コミュニケーション改善は確実にアップする筈です。
と、言うわけで、「頭にきたマイク」作戦の作業を開始するにあたり、仮の動作テスト(シミュレーション)を行ってみました。

◇仮テスト
いきなり、首内部にマイクケーブルを通すとなると、上の画像のように分解は結構大変な作業となります。
そこで分解しないで、ヘッド部にマイクを仮付けしてテストを行ってみる事にしました。
下の画像のように、施工はきわめて簡単でした。
良い具合に、バックパックの真ん中に音声ボードが付いていますので、スペアパーツのマイクを、音声ボードに取り付け、マイクを頭の上(フタを外して・・・)に置いただけです。
Id01_71_21

これで、立派に音声認識できてしまいました。
前後左右、何処から話しかけても、ちゃんと認識してくれます。
これに気を良くして、「頭にきたマイク」作戦を決行することにしました。

今までにケーブルを内臓されていない方は、この方法で工事完了となります。「ヘッド部のフタの改造」の項にお進みください。

◇首部にマイクコード
ケーブルを内臓されている方は、まず首部にマイクコードを通さなければなりません。
CMOSカメラケーブルまで内臓してのに、この上マイクを通すなんて、何を血迷っている! と思われている方がいらっしゃると思いますが、実は余裕で出来てしまったのです。
モーターの両脇を通す方法を行うと、まだまだスペースがありました。
Id01_71_09 
首チルトモーターボックスの内部です
ギアボックスとは仕切られたスペースなのでケーブルも汚れません


頭の内部でのマイクの引き回しを考えて、少し長めに余裕を取りましたが、もっと短くした方がボディ部の引き回しが楽になります。  Id01_71_08
首内臓ケーブルの全体画像です(左がヘッド部、右がボディー部)
ここにある殆どの画像は画面クリックで拡大します


これでマイクは首内部を貫通しました。
配線作業は完了しましたので、ヘッド部とボディ部を組み立てます。
とりえあえず、ヘッドの内部はこのような状態になっています。Id01_71_13_2

音声認識用マイク(赤丸印)とマーカー用コネクター(水色丸印)

◇ヘッド部フタの改造
当初、マイクは胸のマイクと同様、内臓させる事にして、マイクより小さな穴を空けて取り付けてみました。
Id01_71_14
ところがテストを行ってみると、マイクを内臓させる事により、穴方向(上に向かって)の指向性がついてしまい、前後左右、何処から呼んでも良し・・・にはなりませんでした。

そこで、マイクの直径(約10mm)に穴を拡大させ、マイクの頭を剥き出しにするように取り付けました。
これでやっと、仮テストの時と同じ、前後左右で呼んでも、同じように応答できる効果が出せるようになりました。
Id01_71_16 
穴の周りにまだバリが・・・穴あけ直後のショットです
  
尚、今回の取り付けに際し、音声認識マイクについているゴムの黒いカバーは取り外しました。
思ったほど、振動ノイズ吸収をしないのと、ヘッド部内のスペースが無い事によります。。
Id01_71_18 
カバーはゴム製ですので、簡単に取り外しができます

◇動作テスト
ご覧のように、マイクはヘッド部の頂上に水平に取り付けてあり、前後左右(360度)方位で音声認識が可能になります。
Id01_71_20
ヘッド部チルト動作をさせる事により水平位置が多少変化するものの、全方位での音声認識には全く影響がありませんでした。
実際に、色々な方向に向きを変え、音声認識を試みましたが、全く問題なく応答してくれました。
胸のマイクで行っていたときよりは、音声応答率は、かなり改善することができました。Id01_71_19

「あたまにきたマイク」で音声認識中のID-01
  
先週ご紹介した頭のマーカーとともに、この「あたまにきたマイク」で、コミュニケーションの改善が、ひとつ、また前進したことになります。
胸のマイクがあった所にはポッカリ穴が開いてしまいましたが、この辺は電飾名人の方達にお任せしたほうが良いかもしれませんね。

尚、この作業は改造となりますので、トライされる方はあくまでも自己責任の範囲でお願いします。
(2007/7/13)


Line01s_99 ■簡単版「短の大足」
以前、『後輪を製作しました』という記事を投稿していただきましたKOBAさんより、簡易版の「短の大足(みじのおおあし)」を作成されたとのメールを頂きました。

もともと「短の大足」は、KOBAさんの作成された「後輪の製作」に端を発しているとも言えます。
どうせ付けるのなら、もっと大きな車輪で乗り越え効果を増大。さらに、ホイルベースを短くする事により、回転に対するモーメント(てこの原理)を極力排除する・・・などの構想をスクラッチさんにお話し、作成していただきました。
こんどは尾輪改造の元祖、KOBAさんから同件での改造レポートが・・・
早速、簡単版「短の大足」をご紹介する事にしましょう。
なお、KOBAさんの画像をクリックすると拡大します。


【簡単版「短の大足」の製作方法】        by KOBA

以前、ふみさんの「短の大足(みじのおおあし)」プロジェクトの記事読み、大きいタイヤの利点、ショート・ホイールベースの利点を知り、どうしても改造したくなりました。
しかし、ふみさん版の「短の大足」はスクラッチさんの技術の遂を集めた芸術作品で、とても私にはマネが出来ないと思い、デザインはそれなりですが簡単に出来る方法で製作しました。

1.キャスター選択と走行テスト
2007070701
キャスターの選択には、40ミリタイヤと50ミリタイヤとどちらにするか悩みましたが  ホームセンターで「ネジ込式」の50ミリタイヤのキャスターを購入しました。

 2007070702
   
改造前にキャスターをID-01の後輪ステーにワッシャとナットで固定して走行テストを行ってみました。
満足いく結果でしたので製作する事としました。

2.土台の製作
2007070703
キャスターの固定方法を色々と考えました。
最初はナットを左右の後輪ステーで挟んで接着しようかと思いましたが強度不足が考えられましたので、木材でベースを作り、それを左右の後輪ステーで挟んで接着して固定する方法に決定しました。

上の写真の寸法で木材を切り出して、あとは現物合わせで整形しました。木材は厚さ10ミリです。
キャスターの固定は、ナットを使用せずに木材に直接ねじ込む方法としましたので、穴の大きさは、キャスターのボルトの大きさよりも若干小さめで開けました。(開けた穴にタップを切ると確実ですね)

3.取り付け位置の確認
2007070704
木製ベースにキャスターを取り付けて左右の後輪ステーに当てがって取り付け位置を決めます。
後輪ステーにキャスターが干渉したので、干渉する部分を削りました。

4.キャスターのボルト切断と後輪ステーの切断
2007070705
取り付け位置の決定・加工が済んだら、木製ベースから出るキャスターのボルトを鉄ノコで切断しました。
その後、上の写真に書いてある寸法で後輪ステーの後ろの部分を切断しました。

5.木製ベースの接着と塗装
2007070706
加工が済んだ木製ベースと後輪ステーをエポキシ接着剤で接着しました。この時、木製ベースにキャスターを取り付けた状態で接着しないと正しい位置に木製ベースが接着されないので注意が必要です。
接着剤が固まったら、シルバーの塗料にて木製ベースと後輪ステーの切断した部分を塗装しました。

6.バンパー?の取り付け
2007070707
後輪ステーの切断した部分は穴が開いた状態になっていますので、そこを埋めないといけません。
パテなどで埋めればカッコイイのですが、あくまでも「簡単に製作」を考えてスポンジを穴よりも若干大きめに  カットして、無理やり詰めて瞬間接着剤で接着しました。
大きめのスポンジを埋めてあるので丸く出っ張っています。
一応、後進して壁などに激突した時に衝撃を和らげるバンパーの役目を果たします~

7.完成!
2007070708
2007070709
これで完成です。
以外にシンプルですね~
キャスターまる分かりです~

8.走行テスト
2007070710
完成後に実際に動かしてみました。
まずは、C-Cを使いフローリングの上を前進・後進を繰り返してみました。
ホイールベースを短くした為、若干、左右に振られますが直進走行します。
OK!OK!
次に「かくれんぼ」で物体回避、ターンなどの様子をテストしました。
すぐに気付いたのは、ID-01の動きが機敏になった事です!!
ふみさんがテストを行った時にも書かれていましたが、左右回転がクイックになってます。
ショート・ホイールベースの利点ですね。
今までノロマだったID-01がキビキビ動いています~
あと、段差テストですが1メートル四方の厚さ1センチ程のじゅうたんに乗り上げて走行出来るようになりました。電源ケーブル等の配線もラクラクです~

9.最後に
もし、この記事を参考にして改造される方は、あくまでも自己責任で行って下さい。
尚、記述されている寸法等は「目安」として考えて下さい。

今回の改造は、失敗した時の事を考えると中々踏み出せなかったのですが、実際、製作してみて利点ばかりで、ID-01の性能を100%以上出せる改造となりました。
これも、ふみさんやスクラッチさんのお陰だと思っています。お二人に感謝しています。

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。
ご質問等につきましては、KOBAさんが「掲示板」に投稿されるとの事なので、そちらの方にお願いいたします。
KOBAさん、投稿有難うございました。

せっかくのチャンスなので、「短の大足」兄弟の画像を並べさせていただきました。
画面内の縮尺が若干事なりますが、短の大足兄弟のコラボですね!Id01_71_06_1
左側がKOBAさんのロボ君、右側が私のロボ2号機です

◇余談
KOBAさんの記事にありましたが、小回り利きクイックレスポンスな「短の大足」を利用して、「C-C」でバックスピーンターンの練習をしていました。
ところが昨今「掲示板」にBASEボードの焼失記事が増えてきましたので、早々に控えることにしました。
なにしろモーター側は、6セルで稼動させていますので・・・

Line01s_100 ■あとがき
7月7日のたなばたに星を見ようと外に出てみましたが、我が家から見える夜空は雲が厚く垂れ込め、残念ながら織姫も、彦星も仰ぎ見ることが出来ませんでした。
家にいるSTARWARSファンが、又もやR2D2シリーズの続きを購入しました。R2D2のシャンプボトルだそうです。
良く洗ってから、中にシロップを入れてかき氷に・・・なんて書いてあったそうです。Id01_71_03
1号機、2号機、ともにブルーの鼻にしてしまいました

来週72号は、いよいよ右腕になります。
また、腕にケーブルを通す作業が待ってますね・・・

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2007年7月 3日 (火)

週刊myRobotを作ろう(65)

■更新情報 「C-C」その後の情報 (2007/7/4)
■更新情報 本文一部加筆 (2007/7/6)
■更新情報 デアゴ社からのお知らせ (2007/7/7)

いよいよ70号が発売されました。第一シリーズファイナルの75号まで、あとたったの5号となりました。

■70号『左前腕の組み立て』
先週、「組み上げた左上腕」を取り付けた事により、ID-01のイメージが大分変わりました。
今週はそこに前腕が付く事により、(ハンドツールと呼ばれるアタッチメントを除いて)左腕は完成となります。Id01_70_06
70号のパーツは結構部品数も多く、作り甲斐がありそうです。Id01_70_01
  
◇マニュアル通りの組み立て
ここで行う作業は3つ、「押しボタンの取り付け」「押しボタン用ステーの固定」「ミニポート付きボードの設置」となっています。3つ目のミニポート付きボードは、69号の保管部品です。
マニュアル通りに組み立てれば問題なく作成できます。それ以外の部品は保管となります。Id01_70_02
マニュアル通りの組み立てをGIFアニメ化しました

これから先は、自己責任の範囲でお願いしますコーナーになります。

◇自己責任の範囲で残りのパーツを組む
ここで行う作業は、「ひじジョイント」「ミニポート付きボードを接合」「前腕内側カバーの取り付け」「前腕外側カバー取り付け」「カバーの取り付け」となります。
イタリアデアゴ社パーツリストにあるPDFマニュアルNO.73を参照してください。Id01_70_09
イタリアデアゴ社のPDFマニュアルNO.73です

ポイントは最終組み立てにあります。
前腕内側を上腕に取り付けたる時は、画像のように腕を水平します。Id01_70_04
そして、内臓する5芯ケーブルを外にはみ出ないように配線します。
肘ジョイント部のねじ山付きシャフトに太い方のバネを載せ、その上にワッシャーを載せてから前腕外カバーを取り付けると、比較的楽に作業が行えます。
さらに、ヒジ部分のバネがかなり強いので、内カバーと外カバーをベルトできつく撒いた方が、ネジ止め作業が楽になります。今回作業の山場はここしかありませんので、楽しんで作成されてください。

Id01_70_05 以上で完成しました。こう存在感があると右腕が早く欲しくなりますね。

◇これからの予定
71号 腕先端に付けるトレー
72号 右上腕
73号 右前腕
74号 腕先のライト
75号 バックパックの蓋
以上で、第一シリーズはめでたく完了となります。

Line01s_95 ■頭のLEDでコミュニケーション改善
以前「掲示板」に”た”さんが鼻にLEDを付けてコミュニケーション改善を発表され、そのスレッドも多くの方が色々なアイデアを出されて賑わっています。
ところが、ID-01が床を走行出来るようになってからは、耳や鼻などの位置では音声認識LEDが見にくくなるため(特に後ろ向き)、自分なりに頭上にLEDマーカーを付けてコミュニケーションの改善を図ってきました。Id01_70_11_1
「ふみのへや」が作成したLEDマーカー
アクリルキャップ、ID-01のCMOSカメラの蓋、5mm白色LEDを組み合わせて作成し、先週まで使用していたものです


Id01_70_12_2 もう少し見やすくしたいとの思いもあり、今までにも、クルクル回るLED付き尾輪など、光物には滅法こだわりのあるジローさんにそのアイデアをお話して、頭上のLEDマーカーを作成していただきました。
いくつかのプロトタイプを作成して頂きましたが、なかでも気に入った一品があります。
「掲示板」でもチラッと紹介されているようですが、LEDの光がレンズで集約されて非常に見やすいのです。
達人が作ると、こうも見やすくなるのか・・・というお手本をご紹介します。

◇素材と加工
このマーカーは人目見ただけでは、何から出来ているのかさっぱり分かりませんでした。Id01_70_13
詳しく伺ってみると、ダイヤ型の透明樹脂をカット及び研磨して、そこに半円球のレンズ状の樹脂を接着して作成されたとの事でした。Id01_70_15_1
まず、ダイヤ型の「A」の面を、グラインダーあるいはヤスリで6~7mm削り、平面にします。
ID-01のヘッド部に奥行きスペースが無いので、同様に「B」の面も10mmくらいカットします。
カットするたびに小さくなっていくので、保持しているのが大変・・・との事です。
次に、「A」の削った面を透明にするため、グラインダーにバフ(磨き粉)をつけて研磨します。
この研磨を行わないと表面が白くにごってしまい、光を通さないとのとの事です。(達人、こだわりますね・・)
そして、磨き上げた面に、半円球の部分を接着させて樹脂の加工は完成です。

◇塗装

ところが、これで終わらないのが達人です。
ダイヤ型の部分に、光が外に逃げないように塗装をしていきます。
まず、銀色、白、そして最後に黒と三層に塗装して、光の漏れを防ぐとの事です。

◇LED取り付け

そしてLEDをとりつけるのですが、本来なら真後ろから入れるのが効率が一番よいのですが、なにぶん狭いスペースのヘッド部です。やむなく、側面から穴を開けて、3mmLEDを埋め込み、これで頭部のLEDマーカーはやっと完成となりました。Id01_70_14

◇ヘッド部に取り付ける

ヘッド部のフタには、カメラ用などのケーブルを出す穴が空いています。
ケーブルは首部に内臓してあるため、多くの方は、ぽっかりと空いた穴をなんらかの形でふさいでいるようですが、達人はこの穴を積極的に使っています。Id01_70_16
左が改造後の頭のフタ、右がオリジナルのフタです

なんとカバーに空いた穴を大きくしてしまったのです。
半円球の直径が16mmですので、ヘッド部フタの穴もそれと同等に広げます。同時に、フタの裏側にある突起物も削って、マーカーが密着しやすいようにサンドペーパー掛けをします。
穴空けにはテーパリーマーなどを使用するときれいにあけられるようです。
そして、耳のLEDから並列に引いたケーブルにつなげれば、耳のLEDと同時に点灯してくれます。Id01_70_07
側面からでも、光っているのが確実に確認できます
床に置いたときのマーカーによる認識率は、確実にアップしました。Id01_70_08

達人は、こだわりも、手間も人一倍かけて、すばらしいものを完成するのですね。またひとつ勉強になりました!
ジローさん、ありがとうございました。
と、締めくくろうとした矢先、たった今メールが届き、ビックリするような表示灯の画像(まだ素材のままですが・・)が添付されていました。
どうやらアイデアが止まらないようです。
是非、完成させ「掲示板」で発表されてください。今後ともご活躍を!!

Line01s_94 ■電源改造に伴うアクシデント
電源改造については当ブログでも取り上げておりますが、「掲示板」にBASEボード焼失のトラブルが2件、挙がっております。
偶然なのかどうかは分かりませんが、両件とも「6セルで連続走行中」+「障害物回避運動中」の中でのBASEボードの出力トランジスターが逝ってしまったアクシデントのようです。

詳細は分かりませんが、6セル(高電圧の状態)で走行中、障害物回避運動で、頻繁にモーターのON/OFF,あるいは逆転操作が行われ、過激な前・後進切り替えに伴う瞬間的な大電流が発生した可能性も考えられます。
シリコンOリング使用で走行中、物にあたった場合もベルトがスリップしないためモーターが強制停止し、大電流が流れることにより、前事例と同様、BASEボード焼失の可能性も考えられます。

◇突入電流とPWM
皆様ご存知のように、モーターなどコイルを使用した機器を始動させた瞬間、突入電流と言われている大きな電流が流れます。
一方、BASEボードにはPWMというパルスの幅でモーターの出力をコントロールする機能があります。
前輪のシャフトドライブについている、あの円形のオプチカルエンコーダーで回転数とスピードを検知して、パルスによりモーターの出力をリアルタイムで変化させています。併せて左右回転数の補正なども行っています。
Id01_61_26_2
この図は「C-C」で回転数の値をグラフ化したものですが、ご覧のように目的の回転数に達成させるため、スタート時には多くのパワーが注ぎ込まれているのが(とんがり屋根の部分)お分かりいただけると思います。
始動時には、この2つの要因による相乗効果で、より多くの電流が流れるものと推察できます。要は、単純に電池をモーターに繋いで一定のパワーが掛かるといった状態では無いという事になります。
実際にどれくらいのパワーが注ぎ込まれているのかは、テスターしか持っていない私には残念ながら計測できません。、

障害物回避のように、発進・後退を繰り返したりすると、先ほどのとんがり屋根が何回も出現してきて、そのたびにパワートランジスターに大きな電流が流れ、熱を帯びてくるでしょう。
特に、外気温の上がるこれからの季節には、連続運転や、発進停止を繰り返す動作には、かなりの注意が必要と思われます。
振り返ってみると、屋上の走行テストも、気温の低い早朝でしたので問題が無かったようです。サマーシーズンには、お互いに気をつけてID-01を守っていきましょう。


◇対策
(1)モーターとボード間にブレーカー(ヒューズ)
走行中に物にひっかかったり、路地で立ち往生した時などに、走行モーターが強制ロックされ大電流が流れやすくなり、出力トランジスターが逝ってしまう確立は高いといえます。
週刊myRobotを作ろう(63)』の「BASEボードにブレーカー」にも述べましたように、ブレーカー的な役割のポリスイッチを、走行モーターとBASEボードをつなくケーブルの途中に挿入する事で、なんらかの要因で大電流が流れた時、回路が遮断され、ボードの出力トランジスターを保護します。ただし、ポリスイッチは速断式ではないため、完璧とは言えませんが・・・
ポリスイッチとは、導電性ポリマーを使用した自己復帰型の過電流、加熱保護用のブレーカー素子です。Id01_68_09_2

現在までに2種類のポリスイッチを買って試してみましたが、快適走行中に突然切れてしまったり、もう片方はモーターを強制停止させても全然切れなかったりと、適正なものが見つかるに至ってはおりません。
ただし現在の状況としては、一刻も早く適正な電流カットの値を見つけレポートせねば・・・と思っております。
もちろん、他のモーターにも適用するのが望ましいのですが、夫々のモーターにより、電流カットの値が異なるためまだ未対策です。将来的には必要なので、いずれは施工しようかと思っています。

(2)モーター側にこそレギュレーター
多くの方が6セルにより、ロジック側の電圧をレギュレーターをトライされているようですが、外的要因で大電流が流れる要素のあるモーター側こそ、レギュレーターで適正電圧(7.5V)に保つ必要があるのでないのかとも思ってしまいました。
私は、6セルの電圧調整にSiダイオードで0.9V下げ、バッテリー電圧が下がって来たときにスイッチでPASSさせるようにしています(「4+2セル+α」方式)。
電源改造も今一度、安全運用を含んだ上での再検証が必要なのかもしれませんね。

Line01s_93 ■「C-C」がダウンロードできない
Masaさんから、「C-C」がダウンロード出来ないとのコメントが入りました。 
電源のテストにおいても、色々なテストを行ってきた「C-C」ですが、早速、TDroidControlCenterのWebサイトに行き、ダウンロードが出来なくなっているのを確認しました。Id01_70_17
T-Droid Project”から、資金難につき寄付を募っている文面が載っていました。
「このままではこのプロジェクトは死ぬでしょう」とも掲載されています。

早速、おにゃにゃさんに連絡をとり、状況をお話しました。直ちに向こうと連絡をとっていただける・・とのお返事を頂ました。宜しくお願いします。
こちらでも、分かり次第追記予定です。
良いソフトだけに、何とかしたいものですね。
支払いは”paypal”ですか・・・

◇その後の情報
おにゃにゃさんから連絡があり、現在までに分かった事をお知らせします。
・開発者である
Smilzoさんが、Ver3.0で打ち止め宣言(2007/6/11頃)
・相前後してダウンロード出来なくなった
・メール連絡してもレスポンスが悪い

おにゃにゃさんに教えて頂いたフォーラムの中を見ると、Smilzoさんと読者のやりとりがあり、自分なりに訳してみました。
・・・・残念ながら、開発停止の要因は、開発のための時間と費用にある・・・  と、最後に書いてありました。

日本では、アームボード、ブレインOS1.4などがやっと充実してきた矢先の事なので非常に残念です。
イタリア本国では、90号が完了してしまいましたので、仕方の無い事かもしれませんが、せめてV3.0がダウンロードが出来るようにして頂きたいところです。

おにゃにゃさん、情報を有難うございました。
また、何か分かりましたらお知らせください。宜しくお願いいたします。
(2007/7/4)


Line01s_96 ■デアゴ社からのお知らせ
週間myRobotのWEBサイトに、「腕のモーターが動かない場合は、まずモーターの簡易テスターでチェックしてみよう(PDF版)」という、長い名前の付いた案内が出ました。
モーターを電池で動かすためのチェックボックスの作成方法が載っています。(2007/7/5付け)Id01_70_18
PDFの内容です(画面クリックで拡大します)

「モーターが回れば正常だ・・」だけでなく、モーターボックスに組み込んで動かしてみる・・・、そして、動かない場合の対処方法など、もうひとつ踏み込んで載っていると、もっと良かったのですが・・・・
(2007/7/7)


Line01s_92 ■あとがき
ついに70号まで作ってしまいました。
90号まで延長はされているものの、2006年2月から始まった「週間myRobot」も、ついに75号(あと5号)でとりあえずの終焉となります。
ペリカン組、そして日本中の本屋さん。いったいどのくらいの(人数)方々が、この可愛らしい顔しているものの、結構組み立てや、調整に手間がかかる「ID-01の組み立てに」携わっていらっしゃるのでしょうか? 非常に気になるところです。
わたしが行く本屋さんでは、現在、5名の方が購入されています。まだ一度も顔をあわせた事はありません。

75号で背中のフタが閉じられた時、皆さんと一緒にお祝いしたいのものです。
それまでには、ID-01を完全に動くロボットにしないと面白くありませんね。がんばれ日本!

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2007年6月26日 (火)

週刊myRobotを作ろう(64)

■更新情報 部分的に加筆・修正 (2007/6/29)
■更新情報 トピックス (2007/6/29)
■更新情報 「短の大足」を屋上でテスト (2007/6/30)

この何日かは「電源装置」にのめり込んでいて、予定のスケジュールが遅れていました。
そんな日曜日、よりによってペリカン便が来てしまい、想定外の対応を強いられてしまいました。
でも早く来るのは良いことです。
と、乗り気のない腕の組み立てだったのですが、いざ腕(の一部)を取り付けてみて、ビックリしました。
ID-01のルックスが、かなり変わってしまったのです。それも良いほうへ・・・・Id01_69_06
実物で見る方が迫力があります(クリックで拡大します)
    
■69号『左上腕の組み立てを始める』
左上腕部のパーツは、腕の前後カバー、インターフェースボード、ミニポート付きボード、接続ケーブル、カバー類、ネジ類となっています。Id01_69_03
マニュアル通りに進めていきますと、インターフェースボードを、フロントカバーに、2.6×6mmの2本のネジで取り付けて作業は終了です。Id01_69_04
後の部品は、おきまりの保管ということになっています。

これから先は、これまたいつもの、「自己責任の範囲でお願いします」コーナーになります。

◇左上腕を取り付ける
まず、決断していただきたい事があります。
「いきなり何を言ってんだ?」
まあまあ・・・
腕のケースを手にとってご覧頂くとお分かりのように、パーツは結構やわに出来ています。軽量化を考えての事なのでしょう。
従って、他のパーツと異なり、何回もの組み直しは避けたほうが賢明だと思われます。

一方、これから始める一連の作業を行うと、69号のパーツはビス類含め殆ど使い切り、残るパーツは1点のみとなります。
イタリアデアゴ社のWebサイトにある「パーツリストのPDFマニュアルに組み立て方が載っています。
画像をご覧になれば作業内容が一目瞭然ですので、よろしければご覧ください。
内容は「腕にケーブルを通す(NO.72)」、「腕の組み立て(NO.73)」となっております。
そのマニュアルを見る限り、69号パーツで腕上腕を作りきっても、70号の腕先は問題無く取り付けが出来る構造になっているのが確認できると思います。
さて、左腕先までケーブル配線全てを行ってしまう今回の作業を行うかどうか、ご決断をお願いします。

◇腕の出力軸にケーブルを通す
一番最初にする事は腕モーターボックスの出力軸の穴に、「左腕用接続ケーブル」を通さなくてはなりません。
先ほどもご説明しましたが、イタリアデアゴ社のパーツリストにあるPDFマニュアルNO.72の説明を見ると、配線の複雑さにうんざりします。
ところが、実際に作業を行って見ると、結構単純で簡単な作業だと言うことが分かりました。

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。
ボディ内側からこの、2ピンと3ピンのコネクター側を外へ引き出すのです。
中から外へより、外から中へ引き込んだ方が楽そうなので試してみましたが、5ピンコネクターが大きすぎて腕モーターボックスの出力軸には通りませんでした。

以前、『週刊myRobotを作ろう(54)』でご紹介した、腕の出力軸にヒモを通す方法を、ご紹介しました。
これで上半身を分解しないで、接続ケーブルを通せるはずですが、私はついこのあいだ腕のモーターボックスをオーバーホールした時に付け忘れていました。Id01_65_22_3
ついこの間までは腕先から赤いケーブルが出ていたのですが・・・

もし、事前にヒモを通してある方は、この方法で引っ張り出してみてください。うまく引っ張り出す事ができたら、次の項目にお進みください。

こちらはヒモを付け忘れてしまいしたので、まずボディケースを半分空けました。左腕なので右にずらすような感じにしました。全部取り外すわけではありませんので、バックパックについているボード、ケーブル類は殆ど外しませんでした。
次に、左腕モーターボックスの出力軸穴に適当なヒモを通します。
次に、3ピンコネクターの先と通したひも先を、一直線になるようにセロテープなどでとめ、後はスルスル引っ張るだけです。
2つあるコネクターが出力軸穴を通す時に引っかかりますので、だましだまし、ゆっくりあせらずに通してください。たかだか5~6cmの軸穴ですが、されど際し・・・ですか・・・
うまくケーブルが通ったら、軸穴から少し出しておきます。ボディケースを元通りにして作業終了です。Id01_69_01_1
    
前にご紹介したように、ボディケースの開け閉めには、高さが70~80mm位で、ID-01のボディをうつぶせにして乗せる事の出来る大きさの箱があると便利です。Id01_69_11
腰リフト部に何かを巻いて狭めておくと着脱が容易になるようです
箱をいくつか重ねてもかまいませんが、ID-01の重さに耐える箱にしてください。
右腕の71号の時も、同様の処理で、モーター軸穴にケーブル通しを行いたいと思います。

◇アームボードに接続
ボディ内部にある5ピンのコネクターを、アームボードに接続します。
場所は、赤い5芯(VIN-BUS)ケーブルの左隣のコネクター(赤丸印)に差し込みます。Id01_69_10
イタリアデアゴ社PDFマニュアルより
これで、アームボードの空きスロットも、残るは右腕用のただ一つとなりました。

◇腕の組み立て
腕の取り付け部から先に組み立てていきます。
この辺りはイタリア版PDFマニュアルのNO.73を見ていただければ、一目瞭然です。Id01_69_05
イタリアPDFマニュアルNO.73の一部です
最初は「左肩リアステー」を、腕の出力軸のネジ穴(後ろ側)にあわせ、コードを処理しながら、付属の2.6×6mmのネジで止めます。(1~3)
双方とも樹脂製ですので、あまり強くネジ込むと、ナジ山をなめてしまいますので、気をつけてください。
出力軸をつつむように、「左肩リアステー」をかぶせ、2.6×6mmのネジ4本で止めます。(4~5)

Id01_69_09 腕上腕部の組み立てに移りますが、先ほどフロントカバーに組み込んだインターフェースボードに、軸穴から出ているケーブルの2ピンと3ピンのコネクターを接続します。
腕フロントケースから飛び出しているシャフトを、腕から出ているステーの穴へ前方から差込みます。Id01_69_07
ケーブルが外に飛び出さないようにうまく処理しておくと、バックケースで閉じる際に楽に処理ができます。
付属の3×10mmネジ4本で止め、腕の付け根にメクラ蓋をして完成となります。Id01_69_06b

アームボードを装着したのに、腕を上下させても軸の回転しかしませんでしたが、この左腕上腕だけでも、かなり大きな動きとして見る事ができました。
この後、70号の腕先部分と、71号のトレーを順に取り付けていけば左側は完成します。
72号のパーツが来るまで、じっと待つか、思案のしどころですね。

◇腕先ケーブルには通電あり
腕先に出ている5芯ケーブルですが、マニュアルの「インサイドID-01」を見ると電力が来ている事が分かりました。
その中で3V電源にLEDをつないで灯してみました。
電飾マニアの方なら、とりあえず、カンデラとか、点滅LEDなど、光物が色々使えそうですね。
なお、配線の中には7.5Vが来ているところがありますので要注意ですよ。Id01_69_18
    
Line01s_88  ■改造電源その後
先週は電子工作に目覚めてしまい、定電圧のキットをいくつも組み立てたり、ID-01に組み込んだりでしたが、「私の技術では小型化が難しそう」、「熱が出るのもイヤ」というワガママな思いもありました。
その後、多くの方が3端子やスイッチングのレギュレーターに挑戦され、これらについてのレポートはおまかせしようと考えました。
最終的に選んだのが、マザーボードのDC-DCレギュレーターを利用した「4+2セル」方式です。

◇「4+2セル」方式

eneloopとアルカリ乾電池の差が0.2Vです。
ロジック側では3本×0.2V=0.6V、モーター側では5本×0.2V=1.0V近くが足らなくる事になります。
この足りない電力を、eneloop夫々1本追加して、ロジック側4本、モーター側6本とするための改造が「4+2セル」方式でしたね。

◇深充電のうれしい誤算
各バッテリーとも、殆ど使い切る事により、つぎ足し充電にならず、深充電になります。
従ってメモリー効果も現れないばかりか、深充電により、充電満了後における一本あたりの電圧が1.43V近くまで上昇してしまう事が分かりました。
ロジック側4本で5.72V、モーター側6本でじつに8.58V近くになってしまうのです。

◇高電圧の弊害を防ぐ
充電満了後、ID-01にこれらのeneloopをセットすると、イニシャライズ時のモーターの回転が速くなっていたり、「C-C」でモニターしているモーター側電圧も11.5V~9.2Vを行ったりきたり、ロジック側も6.3Vになるなど、おそらくカウンターが内部で飽和してしまっている可能性も否定できません。
とりあえず最終版の75号を目の前に、ボードを壊したりしたら大変面白くない結末を迎えてしまいそうです。
そこで、当初”た”さんが対応されたSiダイオードを回路途中に入れ、電圧を下げる事にしました。

◇+α回路
手持ちのシリコンダイオードのVF(降下電圧)を利用して、約0.9V位まで電圧を下げる事ができました。シリコンダイオードをアッテネーターとして使用するわけです。
これにより電圧オーバーした分0.13V(1.43V-1.3V)の6本分で0.78Vは、完全にカバーできる事になります。
ところがそのままアッテネーターを使用していると、こんどはバッテリーの残量が少なくなったとき電圧が下がり過ぎてしまい、使用時間が短くなってしまう事が分かりました。これではかえって逆効果です。
そこで、シリコンダイオードのアッテネーターに、PASSが出来るスイッチをつけました。
モニターしていたモーター電圧が、7.0Vを切ったあたりで、このPASSスイッチを入れると、ロジック側4.1V、モーター側6.9Vが夫々、5.1Vと7.8Vにアップします。
電圧がアップした分は、夫々0.9Vになりました。これで、使用時間の延長が可能となりました。Id01_69_12
使用前(上)と使用後(下)のモニター画面です
何か「蘇ったバッテリー」という感じです


◇回路の説明
「4+2+α」方式を回路図にしてみました。
ご覧のように非常にシンプルです。
D1のSiダイオードは整流用で、1Aくらいの手持ちのシリコンダイオードを使用しました。Id01_69_16_3

前号でご紹介した「4+2セル」方式の画像で説明します。
この画像のように配線すると、ロジクとモーターの出力端子が逆になってしまいますので、出力ケーブルの改造が必要になります。
詳しくは『週刊myRobotを作ろう(63)』の「レギュを付けずに電源改造改良型(3)」をご覧ください。Id01_68_23_4
回路は電池④とマイナスを結ぶオレンジ色のコードの途中にシリコンダイオードを半田付けするだけです。
皆さんお気づきのように、このオレンジ線は4V,6V共用ですので、ここにアッテネーターを入れれば双方の電圧が0.9V降下します。

スイッチはシリコンダイオードと並列に入れて、スイッチを入れるとPASSされるようにするだけです。
画像で見ている面は、バッテリーボックスにセットすると裏面になります。
私は、シリコンダイーオードが熱を持ったりするといやなので、バッテリーボックス上層面にコードで引き出し、スイッチも表から操作できるようにしました。
尚シリコンダイオードの発熱は殆ど感じませんでした。

◇バッテリケース内の配線改良
スライドスイッチをバッテリーケース床へ埋め込んだ事により、突起物は何もなくなりました。Id01_69_19
(画像クリックで拡大します)
左:表側 (配線し直してスイッチをバッテリー床へ埋め込み)
右:裏側 (Siダイオードは発熱が少ない事から裏面に移動)


定電圧回路による温度上昇は無し、省スペース、スイッチ@50円、シリコンダーオードも@50円くらい、リーズナブルな改造なので、結構気に入っています。しばらくは、この「6+4セル+α」方式で、テストを続けようかとおもいます。

◇ご注意
電源部の改造は、本体へのダメージ(マザーボード、BASEボード他)
を与える場合がありますので、そのあたりのリスクも慎重に検討されてから、あくまでも自己責任でお願いします。

◇充電電池以外は危険
先週と今週、当ブログでご紹介した電源改造の記事ですが、使用した電池は充電電池(eneloopなど)で1.3Vのタイプです。
間違っても、マンガン電池やアルカリ乾電池、など1.5Vの電池を使用しないでください。本数を増やす事により電圧が高くなり過ぎ非常に危険です。ご注意ください。


Line01s_86 ■短いけど凄いんです
尾輪のステアリングにベアリングを利用したり、カッコ良い尾輪を作成されたりと、かなり尾輪に対してこだわりのあるラッチさんです。
「尾輪の問題点を追求しましょう!」という話し合いが進み、先日、「車輪表面がテフロン加工されたペアリング入りの径50mmのキャスター」をラッチさんに送り、特にホイルベースを短く・・というお願いをして、お忙しい中、加工して頂きました。ラッチさんありがとうございました。
ラッチさんが出来上がった足に、「短足」という漢字名を付けて送り返してくれましたので、その名も「短足(みじあし)」と呼ぶ事にしましたが、色々考えて、その後「短の大足(みじのおおあし)に」変更しました。 Id01_69_15
  
◇尾輪の役割と問題
そもそも尾輪の役割とはなんでしょうか・・・
重量を支える事、前後のバランスを支える事、これは無くてはならない機能です。
一方、ステアリング(操舵性)に関しては、尾輪の方向転換が悪いためにコースがずれる、溝に足をとられる、障害物を乗り越えられない・・など、走行性能を阻害する要素もあわせ持っているのも事実です。
特に、尾輪が溝に入った時は殆ど抜け出れません。何故かというと、尾輪の径が小さすぎる事と、ホイルベースが長すぎるせいです。
左右主輪が向きを変えようとあがいても、テコの原理で長い棒の先についた尾輪は向きを変えてくれません。
一方、棒を短くしたらどうでしょう。回転モーメントは小さくなり、先ほどよりは楽に旋回出来るようになります。併せて、径の大きな車輪を使用する事により、多少の凸凹は乗り越えやすなります。
短の大足(みじのおおあし)プロジェクト?はこうした発想の元に生まれました。
   
◇目的

先ほども触れた回転モーメントの低減、及び回転半径の縮小、床面の凹凸の乗り越えが容易などの効果を目的に設計しました。

当初、わたしは尾輪の位置をもっと前方の位置(スプリングピストンの根元付近)を予定していました。モーメントの低減効果を出したかったからです。
ところが、ラッチさんが、デザインと、加工上の観点から、「BASE部後尾の長さに揃えれば・・」という意見を出してきました。
メールで何回か意見を交わした後、ホイルベースを短くしすぎることは、直進性が損なわれる懸念があるという事で意見が一致し、ほぼラッチさんの案に落ち着きました。
実際に組み込んでみたところ、それよりも若干短くしてくれたみたいですね。Id01_69_17
上がオリジナル、下が「短の大足」です(画像クリックで拡大します)
(2007/6/27)

◇オリジナルからの加工
ラッチさんから送られた「短の大足」本体の他に、加工過程の画像が納められたCDが同梱されていました。
私が渡したキャスターの四角い台座部分は、グラインダーで削られ、その台座を受ける円盤はアクリク樹脂を旋盤で削り、エポキシパテで成形した・・との事です。Id01_69_19
ラッチさんから送られてきた加工過程をGIFアニメ化しました

画像を見ると、ホビー用に、グラインダー、旋盤などをお持ちのようで、その加工技術を含め、とても真似はできそうもありません・・・・
(2007/6/28)

◇走行テスト
◇直進性
まず直進性を確かめてみました。
尾輪の直進性を確かめるためには、オプチカルエンコーダーとPMWにより左右両輪がシンクロした回転を保ってはじめて可能となります。
まず、尾輪はまっすぐの状態にしておきます。
「アクション」(OK)「BASE」(耳LED点滅)「前へ」
完全に真っ直ぐ50cm前進して停止しました。
同様に後進の直進性です。
尾輪をまっすぐ後進にセット、先ほどと同様、音声で指示してみましたが、問題なく完全に後進して50cmのところで停止しました。
心配していたホイルベースが短くなった事による、直進性の衰えは見出せませんでした。Id01_69_22
頭が光るとコミュニケーション改善? 床に置くと有効かもしれません

◇尾輪の追従性
次に「C-C」により、リモコン走行を行って、尾輪の追従性のテストを行ってみました。
ご存知のように「C-C」は”↑”キーを押している時だけ直進しますし、離せば停止します。
そして”↑”キーを押しながら”→”を押すと、前進しながら右に回転、”↑”と”←”キーで前進しながら左回転をします。
もちろん”←”や、”→”でその場で回転もします。
大きな箱を部屋において、クランク状のコースを設定、走行させてみました。
オオ!操作性が向上しています。左右回転がクイックになっていますし、小回りなので取り回しが非常に楽です。
軽自動車と普通車では、狭い路地での取り回しが全然違いますが、そんな感じです。、
床は短毛のカーペットなのですが、尾輪は問題なく追従しています。
直進から後退への切り替え時は、車輪が大きいため、一回だけ瞬間的に左右に振れてしまいましたが、数回やってみたところ、クイックターンで追従しました。しかも、コントロールがクイックなのでフォローが楽です。
この「短の大足」は狭い部屋でコントロールするのには、非常に向いていますね。

◇直径50mmの効果
ホイルベースを短くした事に依る効果は確認できましたが、次は50mm径の大きな車輪での大足効果のテストです。
部屋と廊下の境に、高さ10mmのサッシがあります。
シリコンOリングに替えてから、主輪は乗り越えるようになったものの、オリジナル尾輪ではどうしても乗り越えれなかった障壁です。
早速、「短の大足」でチャレンジしてみました。
主輪は乗り越えたのですが、一回目は失敗!進入した角度が60度くらいと斜めすぎたようです。
こんどは30度くらいに修正、浅めに進入します。主輪OK,尾輪がおお!ついに乗り越えました。
ID-01は、PCの置いてある部屋からついに廊下に進出してしまいました。さすが大足効果です。
これで二匹の犬たちは、安住のスペースがまた狭くなったようです。
外は雨になってしまったため、わだちにとられるテストは先延ばしにします。
暗い場所で、足元の4灯ライトを付けましたが、頭を下向きにしたものの、カメラで写る範囲は照射出来ていません。もっとハイビームになるように光軸を改造するか、ライトの場所を変える必要がありそうです。
(2007/6/29)

◇屋外で発揮された大足効果
朝焼けの中、屋上に出てみると、昨日の雨でコンクリートが黒っぽく見えますが、走行に問題なさそうです。
周りの住宅は眠っていますので、イニシャライズで「こんにちは私はID-01です!」と大声で喋られるのは困り者ですので、部屋でイニシャライズして、モバイルフォンを接続してから、これらを持って屋上にあがりました。
今回は「4+2セル+α」方式なので、バッテリー残量をあまり気にしなくても良いので、ゆっくりテストが出来そうです。

いよいよテスト。前は、屋上のわだち(ブロックの目地溝)にかなり足をとられていましたが、効果は如何に?
などと考えながら走行させてみたところ、あれあれ、溝など全く無いがごとく快走しています。Id01_69_23
溝に平行、斜め、色々な角度で進入させましたが問題ありません。
よく確かめて見ると、車輪が溝に落ちないのです。それもそのはず、車輪は幅20mmのほぼフラットなタイヤです。これに対しオリジナル尾輪は、幅は15mmあるものの球形をしていて、接地面は点で支えられています。Id01_69_25
同倍率での両車輪の比較画像です
断面と、30mmと50mmの径の違いがお分かりいただけると思います

フラット床以外では、点と面での接地では、このような大きな差が生ずるのかと、驚いてしまいました。

◇Oリングの効果
こんどは、2本のケーブル越えのテストをしました。
ビデオの用意までしていなかったので、カメラ画像をGIFアニメにしてみました。Id01_69_24
ほぼ平行に進入したID-01はケーブルで一回、引っかかります。ところが面白いのは0.5秒くらいすると、ビューンと勢いよく乗り越えてしまいます。これは、PMWのフィードバックコントロールと、スリップしにくいという「シリコンOリングの効果」でしょう。
以前の黒ベルトでしたら、ここでスリップして、先に進まなくなります。
平行した2本のケーブルを、同じように立て続けに乗り越えてしまいました。
斜めに進入した場合は、一旦とまる事も無く、問題なく走行できました。
大足効果は、シリコンOリングと相乗効果で、いかんなく発揮できました。
なお、ホイルベースを短くした事によるデメリットは全くありませんでした。むしろ、尾輪による、左右にステアリングをとられる影響が少なくなり、直進性が向上しました。

今回のテストで、ホイルベースの短縮、口径の大きなタイヤの効果は、ともに有効という事が分かりました。検討されている方の参考になれば幸いです。
しかし、この「短の大足」が、もっと簡単に作成できれば、どんなに良いのかとつくづく思ってしまいました。
ラッチさん、大成功です。ありがとうございました。
(2007/6/30)

Line01s_89 ■トピックス
「STARWARSのあのR2-D2型プロジェクターと、同型Webカメラが今秋発売」とプレス発表されました。
◇R2-D2 DVD Projector
1/2スケールのR2D2がDVDプロジェクターが今秋に発売されるようです。R2d2a
1/2スケールというと高さは519mmもあるそうなので、かなりの存在感といえましょう。
プロジェクターの投影サイズは25~260インチ、「ミレニアム・ファルコン号」型リモコンにより、前後進、左右ターン、頭部の回転、腕の傾き(天井投影可能)などができます。
その他、サウンド機能があり、効果音などが出るようです。
ID-01のような知能ロボットとは異なりますが、同じ車輪型ロボットの仲間です。
発売元はニッコーホームエレクトロニクスで、気になるお値段はというと、予価388、500円(限定1,000個)との事です。
STAR WARSマニアにはたまらいでしょうし、限定ということはプレミアが付きそうですね。

◇R2-D2+ライトセーバー型Webカメラ

R2D2型ワイヤレスWebカメラ+ライトセイバー型スカイブフォンも同時発売されます。R2d2b
先ほどのプロジェクターに対し、1/5で高さが200mmと、かなり小型です。以上の機能のほか、前後進、左右、回転、カメラ上下が出来るようです。
こちらは予価52,000円(限定2000個)のようです。
ご興味のある方は、ニッコーホームエレクトロニクスのWebサイトをご覧ください。

◇スターウォーズR2D2型ゴミバコ
大きなR2D2は欲しいけど、40万円近いプロジェクターまではお金がまわらない・・・というロボットファンの方に必見、高さ60cmの「スターウォーズR2D2型ゴミバコ」を見つけました。Rwd2c
前輪の部分がペダルになっていて、踏むと頭のフタが開いてゴミを捨てる・・だけのアメリカ製ダストボックスなのです。別にサウンドが聞けるわけでもないのですが、、なんといっても外見がR2D2なのでとてもおしゃれなのです。
気になるjお値段ですが14、800円でビーンオンライン楽天で発売されていました。
現在は売り切れのようですが、ネットで探せば他のショップで見つかるかもしれません。

◇ID-01をR2D2に
考えようによっては、我がID-01はR2D2に変身させる事が可能な構造をしていますね。
今回改造した尾輪ですが、単なる追従輪ですので、重心位置を移動させれば前輪(自由輪)として機能します。Id01_69_26_2
この筐体(60cmh)では少し大きすぎるようです

その場合、左右主輪は当然、後輪となります。
R2D2の筐体に左右主輪を改造して埋め込み、前輪は自由輪であればこれで問題なくR2D2は移動手段を持った事にになります。
さらに腰リフト機能を利用すれば、R2D2の足の傾きを調整できてしまいます。
頭のPANはそのまま使えますし、チルトはカメラ・LEDの上下に使用できますね。
アームボードでLEDの点滅コントロール、腕のモーターボックスは、左腕が胸のフタの開閉など、右腕はマニュピレーターごと胸ケースから出てきて動かせたら・・・などと、妄想・・・・・夏の暑さに少しやられたのかもしれません。Id01_69_21_1
身長210mmのR2D2のおもちゃですが乳白色に変色していました
前輪が自在輪、後ろの主輪の左右回転差で方向転換します


  
Id01_69_20_1 STAR WARSですか・・・・
梅雨の合間に星空でも出てくれれば、空を見上げながら雄大な宇宙を、そして遠い昔の思い出を懐かしむ事など人それぞれの楽しみを、ゆったりとした想いにふけるじかん・・・でしょうか。
(2007/6/29)

■あとがき
ID-01も、ロボザックの様に両腕がかなり自由に動かせると面白そうですね。
ID-01は、腕の上下運動はパワー化されているものの、左右に開く事はオーナーが手で動かす以外に方法はありません。
今回組み立てを行って、腕の内部構造を良くみましたが、パワー化を図るのには結構大変そうです。
腕を左右に開くために1CH、肘の曲げ伸ばしのために1CHを夫々使って、サーボとフレキシブルワイヤ、リンケージなどで動かす仕組みを作って見るのも面白いかもしれませんね。
特に90で完成するマニュピレーターの付いた右手は、自由に動かせるようになんとかしたいものです。
どなたか、トライされてみては如何でしょうか・・・・

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2007年6月19日 (火)

週刊myRobotを作ろう(63)

■更新情報 電源ハイブリッド化 (2007/6/22)
■更新情報 レギュを付けずに電源改造追記 (2007/6/24)
■更新情報 ブレッドボード脇の10ピンコネクター (2007/6/23)

■更新情報 黄色いケーブルが生えてきた? (2007/6/24)

■68号『アームコントローラー・ボードの取り付け』
いよいよ、待ちに待った「アームコントローラーボード(以下アームボードと呼びます)」がきました。
ID-01にとって、このアームボードがBUSケーブルが繋がる最後のボードとなります。Id01_68_02
このボードを搭載する事により、「両腕のモーターが上下」「足の4灯LED点灯」「ブレッドボードが使用可能」「温度センサー稼動」などが出来るようになります。
未だ装備されていない、両腕につけるアイテム(LEDライト、マニュピュレーター、赤外線リモコン)などの大元のコントロール端子がありますが、今回は使用しません。

気を付けなければいけない事は、イニシャライズ時に腕のモーターボックスが動く事です。
腰リフトのモーターボックスが不完全なままイニシャライズすると、エラーとなりそれ以上先に進めなくなるのと同様、左右腕のモーターボックスが完全に動作しないと、イニシャライズ途中でエラーになってしまいます。

左右腕のモーターボックスの調整が未だ済んでない方は、事前にチェックされておいた方が良いと思います。
でないと再分解の憂き目を見るかもしれませんので・・・

■アームボードの搭載
アームボードは「バックパックケース内側(以下バックパックと呼びます)」に取り付けられます。
マニュアル通りの手順ですと、①バックパックの取り付け、②配線の引き出し、③アームボードへの配線、④アームボードの取り付け、⑤動作テストの順となっています。

①バックパックの取り付け
 マニュアル通りに行ってください。
②配線の引き出

 マニュアル通りに行ってください。

③配線

 まず赤い5芯(VIN-BUS)ケーブから取り付けていきます。その隣に、左腕用エンコーダー(赤・黄・青)、右腕用エンコーダー(赤・黄・茶)、10本線コネクター(ブレッドボード)各ケーブルをコネクティングしていきます。Id01_68_03
  

少し離れて(赤枠内)、右腕モーターボックス用(白・茶)、左腕用モーターボックス(白・黄)、4灯ポジションライト(白・赤)、温度センサー(黒・黄・オレンジ)の各コネクターを接続します。Id01_68_04
コネクティングが完了したら、配線間違いが無いか必ずチェックが必要です。左右モーターと、エンコーダーのケーブルは要注意です。

④取り付け

 アームボードの対角線上にある2箇所のネジ穴と、バックパックに取り付けます。取り付けネジは、59号についていた2.3×6mmのネジ2本を使用します。
ネジ止めも重要ですが、ケーブルの処理も重要です。音声ボードと、USB/シリアル接続ボードが隣接しますので、要領良くまとめておく必要があります。

⑤動作テスト
アームボード装着によるテストは、「左右腕モーターボックス」「気温センサー」「ポジションライト」「ブレッドボード脇コネクター」のチェックが必要です。

●イニシャライズ
冒頭でも述べました通り、電源投入後のイニシャライズで、ほんの僅かですが腕の上下運動が加わります。
左腕、右腕の順に上下運動しますので、イニシャライズが始まったら腕の付け根を見ていてください。軽快なモーター音とともに、軽く上下します。これにより、左右の腕モーターボックスの動作が確認できました。

●「ディスプレー・メニュー」によるチェック

○アームボードのファームウェアチェック
「I-Droid01-Ready」→Aボタン1回→Bボタン6回→「Arms ARMS10ITId01_68_05
○アームボード動作テスト
「I-Droid01-Ready」→Aボタン2回→Bボタン5回→「Test ARMS」→Cボタン1回(テスト開始)
 「Left Arm Down→UP→Mid」、「Right Arm Down→UP→Mid」
○温度センサーチェック
「I-Droid01-Ready」→Bボタン1回→「Temperature 27℃Id01_68_13
  
●「ワードセット」によるチェック
○腕の上下
 「アクション」(ワードセット2へ)
  「レフトアーム」「上へ」「下へ」 5段階で上下します
  「ライトアーム」「上へ」「下へ」 同    上
○気温
 「アクション」(ワードセット2へ)
  「気温」 音声(27度)
○4灯ポジションライト
 「起動」(ワードセット3へ)
  「ライト」 ライト点灯 音声(起動しました)
 「解除」(ワードセット4へ)  
  「ライト」 ライト消灯 音声(終了しました)Id01_68_08
4灯ポジションライトはかなり明るいですね

●ブレッドボード脇の10ピンコネクター
前号でブレッドボードを単独でテストしましたが、今回はID-01につないでテストしてみましょう。
いちいちプログラムを組まなくても、胸のディスプレイで確認できます。
○アナログ入力の値表示
「I-Droid01-Ready」→Aボタン2回→Bボタン2回→「Test GP10」→Cボタン1回(テスト開始)Id01_68_24
暗いと0に近く、明るくなると128までリアルタイムに変化します。
頭についている4桁の0は、4ChのデジタルI/Oの値だと思われます。
この値は、「C-C」でも確認する事が出来ます。Id01_68_25

クリックすると拡大します。
アナログ入力値は0V~3Vまでの数字を128等分して表示していますが、このグラフでは電圧値を表示をしています。
グラフ化されますので、時間経過による変化が確認できます。
今回は手をかざしたり、光を当てたりして強さを変化させてみました。
(2007/6/23)
  

Line01s_80 ■新電源レギュレーター
akkunさんからのメールで、リニア(3端子)レギュレーターよりも効率の良い電源レギュレーターがあるとの情報を、詳しい資料と共に頂きました。
なんでも、3端子(リニア)レギュレーターは「電圧差分が電力ロスとして熱に化ける」欠点がありますが、その点、スイッチングレギュレーターは、「断続的にスイッチする事により電力を抑制する思想のため、電力抑制がされる」との事だそうです。
akkunさんは現在手持ちの部品で設計、思案中だそうです。

早速、スイッチングレギュレーターのキットをネット検索して見つけ購入、そして組み立てを行ってみました。
入力側として電池(eneloop)6本(1.3V×6本)でドライブすると、4.9~5.0Vの出力を無事得る事が出来ました。

◇ノイズは大丈夫か?
一方で、スイッチングレギュレーターは、パルスを発生させて動作するため、ノイズが出易いのではとの疑惑が浮かびます。
そこで、「C-C」をBluetooth通信で接続しながら、超音波センサーを動作させ、メッセージ録音及び再生を行ってノイズのチェックを試みましたが、電池を使用した場合と同様、ノイズは全く問題無い事が分かりました。
そこで、3端子レギュレーターと同様の、ロングランテストを行ってみる事にしました。Id01_68_07

◇テスト開始
回路を電源につなぎ電源を投入(今回のテストは改造電源ですので、あくまでも個人責任の範囲で)した後、「ビジョン追跡」「T-DROIDControlCenter(以後C-Cという)」でカメラモニター、超音波モニターなどを行いながら時間の経過と、電圧のチェック(「C-C」の電圧モニター)を行いました。さらに、レギュレーターのノイズテストをするため、メッセージ録音/再生を数回行いました。
今回はフルチャージのバッテリーで始めた事もあり、モーター側の電圧が8.0Vでスタートしましたが、3時間30分経っても7.5Vより下がろうとしません。

◇車輪の回転を加える
仕方がないので、「C-C」による「AdvancedControlパネル(例のタコメーターのついたパネル)」により、走行モーターを回して電池を早く消耗させようと試みてみました。Id01_68_10
電源ケーブル付きのため走行は不可能なので、ID-01を台に載せ無負荷での回転テストを開始しました。
最初30rpmのスロー回転でスターとしましたが10分経過しても電圧降下が見られず、思い切ってスピードを100%の高速回転に切替、そのまま様子を見てみました。
なんと、そのまま約2時間(直線走行距離4km)あまりを走行して6.8Vまで電圧降下したため、やっとテストを終了出来ました。
延べ5時間以上、eneloop6本で動いていた事になります。しかも、後半は無負荷ではあるものの、走行車輪を回した状態です。驚きのロングランです。
ロジック側の電圧はほぼ一定で5.0V~4.9Vを維持し続けていました。
スイッチングレギュレーターのボードや、電池、コード類を触ってみましたが、全然熱くなっていませんでした。

◇2本だてのレギュレーター
定電圧回路がマザーボードにある事から、高価な定電圧の装置を用意する必要はありませんが、ロジック側とモーター側にそれぞれ定電圧装置を用意する事により、8本全てのバッテリー(1.3V×8本)が使用出来るようになります。
そう考えて2台のスイッチングレギュレーターキットを組んでみましたが、片方は問題無く動作したものの、もう片方が動作不良です。
にわかに電子に目覚めたばかりの初心者エンジニアには、少々荷が重かったようです。
なんとか、電源を修理して、バッテリー8本でテストさせたい・・と思っています。  Id01_68_06
片方のレギュレターを修理しなくては・・・

■電源ハイブリッド化にトライ
プログラミングテストの途中や、走行中、或いはID-01と会話(コミュニケーション)中にバッテリーがおちるなど、あまりにもeneloop(充電電池)の使用時間が短すぎた事への対応として、電源部の強化策を練ってきました。レギュレーター利用による電源1本化策です。

◇特徴を生かそう
皆様のお知恵で、レギュレーターの方式も、3端子型や、スイッチング型など有る事が分かり、テストを行ってきました。それらを通してそれぞれの特徴を生かした利用方法がある事に気付きました。
そこで、2種類の方式の異なるレギュレーターを組み合わせた「ハイブリッド方式」でテストしようと思いたちました。
「スイッチングレギュ」は変換効率は良いものの4.9V迄しか電圧を下げれない事もありモーター側(7.5V)で使用、「3端子レギュ」は4.5V迄カバー出来るのでロジック側(4.5V)で使用する事にします。

◇バッテリーボックスの改造
ID-01のバッテリーボックスには電池が8本収納されようになっています。
eneloopを使用したとてして、1.3V×8=10.4Vです。一方、アルカリ電池を使用すれば12Vとなり、どちらも電源ソースとしては申し分のない値です。
但し、問題なのはバッテリーボックスの構造です。
ID-01のバッテリーボックスは、直列3本(4.5V)と直列5本(7.5V)のプラス電源は別個に取り出せるのですが、マイナス側は共用になっています。
このままでは「バッテリー(3本+5本の)計8本の電圧を取り出す事は無理」という事になってしまいます。
一夜明けたら良いアイデアが・・・・プラスチック板と、コード1本で、この問題を解決できそうなので、これからトライしてみようと思います。
暫くお時間を・・・・

◇改造しました
と、言いつつ何とか改造を施してみました。
現在のところ、2つのレギュレーターはかなり大きく、”た”さんのように、コンパクトにうまく組み込めそうもない事もあり、とりあえずは「元(オリジナル)に戻せる改造」を心掛け、なんとか道を切り開きたいと思います。
ご覧のようにeneloop8本で、11.07Vが出力されました。
これで4.5Vと、7.5Vの出力が取り出せるとなると、パワーソースは12V位迄の汎用的なソース(R/C、ロボット周辺バッテリー)が使用できる事になります。後述する、回路保護装置(ブレーカー)との併用で、自動給電装置への道しるべとなりますかどうか・・・・Id01_67_17
オレンジ色のリードは、下(裏)側のプラス側に繋がっています

バッテリー下側の4.5Vプラス端子と、マイナス端子から取り出せるようにしました。
画像下側が反対側(実際には表側)です。
オレンジ色のコードの根元にカラクリがあります。

◇バッテリーボックスのカラクリ
先程、「バッテリー直列3本(4.5V)と直列5本(7.5V)のマイナス側が共用になっている」と記載しましたが、そのカラクリがこの画像でお分かりになると思います。Id01_68_12_1
上に持ち上げた電極が4.5V(3×1.5V)のマイナス、その下から伸びている細長い電極が、下の層にある7.5V(5×1.5V)のマイナス部分で、単に金属同士を接触させて、マイナス側の共用化を図っている事が分かりました。
そこで、プラスチックの板を10×15mm四辺に切り、この金属版との間にはさみ込めば、其々の電極を分離できます。
そして、画像で持ち上がっている板(3×1.5Vのマイナス極)にリード線を半田付けし、バッテリーケース裏側にある板(5×1.5Vのプラス極)と接続すれば、直列8本のバッテリーボックスが完成・・・と相成ります。Id01_68_18_1
(リード線はバッテリボックス床面に3mmの穴を空けて、裏側に通してあります。)
お次は、この直列8本を、どう2つのレギュレーターに接続するか・・・ですね。
後ほどレポートしたいと思います・・・・とりあえず、中間レポートということで・・・
(2007/6/20)

◇ハイブリッドでのテスト開始
なんとかパッケージングを試みましたが、所詮、初期テストという事で、単純に樹脂製のボードの上に、2つのレギュを並べて貼り付けただけで良しとしてしまいました。
ご覧のように、どう逆立ちしてもインナーに装備とはいきませんので・・・・Id01_68_14
前回のような、外部バッテリーボックスは使用していないので、フラット面でおとなしくならという条件は付きますが、走行が可能です。
今回は2つのレギュで、ロジック側4.5V、モーター側7.6Vに設定してあります。
以前のテストでは、バッテリー電圧が、モーター側の電圧と等しかった事もあり、PCの「C-C」モニター画面で測定できたのですが、今回は2つのレギュからの出力しかモニターできないので、バッテリー側から別のラインを引っ張り、テスターで電圧を把握するようにしました。
テストは、前回同様、「ビジョン追跡」「C-C」でカメラモニター、超音波モニターなどを行いながら時間の経過と、電圧のチェック(「C-C」の電圧モニター)を行いました。さらに、レギュレーターのノイズテストをするため、メッセージ録音/再生を数回行いました。
◇1時間経過
開始時のバッテリー電圧は10.33Vありましたが、1時間経過して10.10Vであまり変化はありませんでした。
低電圧のためレギュ出力の方は、ロジック、モーター側とも全く変化ありません。従って、今後はバッテリー電圧を監視する以外、消耗していく様子がわかりませんね。
一方で、ロジック側を受け持っている3端子レギュが若干暖かくなってきました。
◇2時間経過
2時間経って、電圧が10.08Vになったところで、前回同様「C-C」による「AdvancedControlパネル(例のタコメーターのついたパネル)」により、走行モーターを回して電池を早く消耗させる事にしました。スタートと同時に9.83Vにバッテリー電圧がダウンしました。。Id01_68_15
今回ははじめから100%走行状態に設定しました。車輪は浮かせて無負荷状態です。
バッテリー8本を直列につなぎ、電圧を高くしてはみましたが、並列接続したわけではありませんので、パワーをキープ出来る時間が、伸びるのか、変わらないのか予想がつきません。
おまけに、2つのレギュを投入しましので、その分パワーロスは避けられないのは事実です。
◇3時間経過
モーターを100%スピードで回転させ1時間が経過しました。
モーター側のスイッチングレギュは温度変化が全く無ありません。
一方、ロジック側の3端子レギュはヒートシンクが暖かくはなっていますが、その後の温度上昇は無いようです。Id01_68_16
モータースタートと同時に9.83Vまでダウンしたバッテリー電圧ですが、1時間経過後で9.71Vでした。
◇4時間経過
モーターを回転させて2時間が経過しました。
やはり電池の消耗が激しいようです。
バッテリー電圧9.58Vまで下がってきました。
3.0Vの差が必要とマニュアル記載されているスイッチングレギュですが、スペック上のデーターと実際とは、往々にして異なるケースが多いものです。それでもついにモーター側電圧は7.5Vになってしまいました。
一方、分からないのがロジック側の3端子レギュです。4.5Vを維持しつつも、たまに4.4Vを表示しだしたのです。何故?
と、考えていたら、生のeneloopだったらどうでしょう。
ロジックが4.5V、モーター7.5vの電圧は、スタート直後から全く期待できません。そして、しばらくするとロジック側がイエローゾーンになってしまうのが何時ものパターンでした。
開始4時間、しかも「C-C」で高速走行2時間後の電圧値です。あらためて、レギュによる電源効果に驚きです。
◇5時間経過
バッテリーの電圧計(デジタルテスター)を見ていると、燃料計を見ているような錯覚にとらわれました。
レギュのお陰で、ロジックとモーター双方が全く揺るぎがないのに対して、バッテリー側はどんどん、カウントダウンしていくらからです。
ピッタリ5時間経過した時、バッテリー電圧値8.55V、ロジック4.5V,モーター7.5Vでした。
◇ついに終焉
ところが、5時間と2分後(車輪を高速回転してから3時間2分後)に、バッテリー電圧が急降下7.62V、7.35V,それにつられて、車輪の回転が徐々に弱々しくなっていきます。ロジック4.5V,モーター側7.62V,7.62V。
バッテリー電圧4.61Vで、モーターは停止しました。
しかし、「C-C」は繋がったまま、テレビモニターも見えます。
可愛そうなので、「C-C」を終了、同時にBlueTooth通信も切れて、これにて今回のテストは無事終了しました。
バッテリチェッカーでチェックすると、8本全てが0.6V前後になっていて、かなり使いきった感じです。
ここまで使いきっていまえば、メモリー効果は出そうにありません。充電を始めれば深充電になります。
eneloopのためにも良い事ですね。

グラフでもお分かりのように、走行モーターを起動した2時間後から、バッテリー残量がかなり減り始めています。今回のように、モーターを3時間も、連続でしかも、高速回転で回し続ける事は実際の運用では考えられません。Id01_68_17
赤;バッテリー、 青;モーター側、 緑;ロジック側
横軸は経過時間、縦軸は電圧(V)です


実際の運用では、8時間以上は動いてくれないでしょうか・・・・

今回のテストで分かった事は、バッテリーも単3型にこだわらず、12V近くのものでしたら、RCやロボット用の効率的なタイプのバッテリーを選ぶ事ができる事になります。
その際、バッテリー監視用のメーター(残量計のような・・)が必要となります。
出来れば、もっとコンパクトなスイッチングレギュレーターを2台見つけて見たいですね。
基礎的なテストを暫く続け、この後行う「ボードとモーター間のブレーカー」装着が終わったら、実行に向けて検討してみても良いかもしれません。
とりあえず、ブレーカーの搭載もありますので、レギュレーターによる電源テストレポートは、この辺でお開きにしたいと思います。

■レギュを付けずに電源改造(1)
「掲示板」にのっている”た”さんの「ID-01の電源改造」のスレッドには、多くの方がコメントを寄せられています。
「現在は、添付回路の中で3端子レギュレーターの部分はバイパスして使用中です。即ち、ロジック用もモーター用も全く同じセルを使っています」
今まで色々テストしてきましたが、3端子レギュレーターは、電圧調整を温度という形でロスしています。
前にも記載しましたが、マザーボードに定電圧回路が組み込まれていますので、”ながさきのこばやし”さんは、それを利用してしまおうという技なのです


私は以前、ACアダプターでロジック側をカバーしていましたが、ある時、4.5Vと間違えて6.5Vのアダプターをつないでしまった事がありますが、問題なく動いていた事を思い出しました。
かなり乱暴な技ですので、トライされる方は、自己責任の範囲でお願いします。


◇バッテリーボックスを改造
ロジックの4.5V側に5×1.5Vを出すのは簡単です。画像のようにリード線で繋いでしまえば出来上がりです。Id01_68_21
そして深充電したeneloopを5本セットして、3本はカラにしておきます。
とりあえず、テスターで各々の端子を確認してみると、ともに7.1Vでした。深充電した事により、1本あたり1.42Vある事になります。


◇裏技テストを実施
テストは、前回同様、「ビジョン追跡」「C-C」でカメラモニター、超音波モニターなどを行いながら時間の経過と、電圧のチェック(「C-C」の電圧モニター)を行いました。
ただし、今回はモーター側の電池がeneloop5本しかありませんので、走行モーターの回転テストは入れない事にしました。
開始時のバッテリー電圧は7.1Vです。胸のディスプレイで確認してみましたが、ロジック側は6.3Vに抑えられています。マザーボードの定電圧回路が機能しているのですね。モーター側は7.1Vで、バッテリー電圧そのものです。Id01_68_20
◇1時間経過
今回はレギュの発熱もありませんし、すべてバッテリーケースに収納されていますので、見た目はオリジナルと全く判りません。
モーター側が6.8V、ロジック側が6.3V、ほかにはレポートする内容がありません。
◇2時間経過
異変です!
モーター側が6.8V、ロジック側が6.3V?  
なんと「C-C」で映像、超音波などの情報を送りつづけ、「ジビョン追跡」で頭のモーターで私を追いかけているにもかかわらず、電圧変動無し!  どういう事でしょうか?
◇2時間40分
モーター側が6.5V、ロジック側が6.3Vなのですが、突然左後に首が回り、目のLEDが赤くなってエラーになってしまいました。
「C-C」は接続したままなのですが、ひとまず終了します。
どうやら、モーター側電圧が6.8Vをきると不安定になるようです。
でも、ロジック側を(簡単な方法で)カバーするだけで、eneloop5本で2時間40分、オリジナルでは8本使ってこんなに長く使えますか? と、言いたいですね。
レギュ無し、安上がりに出来る改造かもしれません。
でもレギュ無し、でも5時間位は持たせる方法が見つかるかもしれません。それは・・・・秘密!
(2007-6/22)

■レギュを付けずに電源改造改良型(2)

そこまでしなくても・・・・・
ここ何日かの行動を見ていると、自分でも、そう思います。でも乗りかかった船は止められません。
さあ、スタートしましたよ!

今回は、eneloopを6本仕様に改造しました。
前回のテストが早く終わった理由は、モーター側のスタート電圧が7.5Vより低い7.1Vスタートだった事にあると思います。バッテリー電圧が6.7V以下で動作不安定になり、エラーなどで終了してしまいます。

◇改良型とは
そこで、ロジック側に5本、これは前回と同様です。
さらにモーター側に1本追加して、eneloop6本に増やしたのです。前回同様、マザーボードの定電圧回路には、かなり電圧調整を強いている事になります。
今回も自己責任の範囲です。
簡単な改造ですと、ロジック、モーター双方に6本を割り当ててしまうのが楽なのですが、ロジック側に6本当てるのはさすがに躊躇しました。
改造方法は、テストがうまくいったら発表するつもりです。何故? 
画像を撮らずにテストを開始してしまったからです。
基本的には、「enelooop5本分をロジック側に給電して、その電圧にプラス1本分を加えてモーター側に給電する」という改造を施しています。
と、いいながら、もう少しマザーボードに優しい方法があったな・・・と、さらに改良版を思いつきましたが、それはこのテストがうまくいったら、という事にしましょう。

◇改良裏技テスト開始
テストは、レギュを使用したテストと同様に、「ビジョン追跡」「C-C」でカメラモニター、超音波モニターなどを行いながら時間の経過と、電圧のチェック(「C-C」の電圧モニター)を行っています。
もちろん、オリジナルの原型は保っていますので実走行は可能ですが、同一条件での走行は難しいので、今回も無負荷(車輪を浮かせた状態)で行う予定です。
胸のディスプレイおよび「C-C」のモニター画面を見ると、ロジック側6.3V、モーター側8.3Vでスタートしました。
それにしても、「ビジョン追跡」はかなり電力を食うようで、画像の枠による認識、頭のパン/チルト運動により、0.3V位一時的に電圧がドロップします。
◇1時間経過
今回もレギュを使用していないので、発熱の心配はありません。マザーボードは大丈夫か?
心配になったので、背中のあいた部分からマザーボードを指で確認したところ、発熱はないようです。
ソーセイジさんのコメントによりますと、マザーボードの低電圧回路はスイッチング方式だそうですので、熱が出ないのも納得できます。
あらためて調べてみると
、”Load Step-Down DC-DC Regulator”という、LM2734という名のICが使用されていました。入力3~20Vとなっていますが、あまり無理はしないほうが良いでしょう。
「C-C」のモニター画面での電圧は、ロジック側6.3V、モーター側8.4Vです。
◇2時間経過
2時間たちましたが、特に問題は無いようです。
「C-C」モニター画面で確認すると、ロジック側6.3V、モーター側8.3Vです。
前回同様「C-C」による「AdvancedControlパネル(例のタコメーターのついたパネル)」により、走行モーターを回して電池を早く消耗させる事にしました。スタートと同時にモーター側電圧が7.7Vにダウンしました。
このままいくと、電池8本よりは早く終わりそうです。
◇3時間経過
まる3時間経ちましたが、テストは問題なく推移しています。
「C-C」のモニター画面で確認すると、ロジック側6.3V、モーター側7.5Vです。

モーターのボーダーラインである6.7Vには、まだ余裕がありそうです。
◇4時間経過
まる4時間経ちましたが、テストは安定して推移しています。
「C-C」のモニター画面で確認すると、ロジック側6.3V変わらず、モーター側7.4Vです。
何となく、このまま5時間が経過しそうな気がしてきて面白くないので、今回のテストは終了することにします。
モーター側は少なくとも7.5V以上からスタートすると、ID-01の稼動時間が延びる事がわかりました。
こんどは、ロジック側に優しく、本数を4本に減らす予定です。

しばらく、電源工事とeneloopの充電
にかかります。

■レギュを付けずに電源改造改良型(3)
eneloopが1.3V。アルカリ電池が1.5V。この差0.2V×本数分が不足している事から、使用時間が短くなってしまいます。
今回の「4+2セル」方式は、その不足分を、ロジック、モーター双方に電池1本分追加しようという試みです。
ロジック側は3本がら4本へ、モーター側は5本から6本へ、夫々増えたということになります。
一方、先ほどのテストではロジック側が5本でしたので、4本にした事により、より優しい環境になり、eneloopですと4×1.3V=5.2Vという事になります。
モーター側は7.5V以上ないと使用時間が短くなってしまいますので、eneloop6本でドライブして、6×1.3V=7.8Vという事になります。

◇バッテリーボックスの加工

大きな改造無しに割の良い仕事。加工作業にあまり時間をかけたくないので、画像のような改造を行いました。Id01_68_23_5
画像クリックで拡大します

5×1.5Vの1本を間引いて、リード線で短絡します。それが①~④の回路です。
3×1.5Vの1本を間引いて2本(AとB)とし、それに①~④の4本を足して6本とします。A+B+①~④
具体的には、①のプラス側と、Bのマイナス側をリード線(水色ライン)で接続しています。
従って、6本(セル)のプラス側から見ると、A,B,①、②、③、④の順にセルが6本直列に接続されている事になるわけです。

◇ケーブルの加工
出力する電圧が、モーターに使用していたプラスが5本から4本に、ロジックに使用していたプラスが3本から6本に逆転してしまいます。
したがって、バッテリボックスを受ける、電源端子もロジックと、モーターの入れ替えが必要となります。

私は、13号パーツの「バッテリーボックス用端子付きステー」の2本の端子を逆付け替えました。
もっと簡単な方法はコネクターの入れ替えです。これならバッテリーケースを空ける必要もありません。Id01_68_26
ID-01からバッテリーボックスにつながっている黒いケーブルの根元、このコネクターの白と黒を入れ替えるだけです。
オリジナルでは白(+7.5V),黒(+4.5V)、赤共通マイナスですので、白黒を逆に抜き差しすれば良いのです。

どちらの方法を行っても、オリジナルのバッテリボックスを使用する時は、元に戻さなければいけませんので、くれぐれもご注意ください。
以上で、準備はできました。
バッテリーボックスは配線ミスがないか、よくチェックしてから、バッテリーを挿入し、テスターで電圧をチェックします。
ロジックの4本(セル)が5.64V、モーターの6本(セル)が8.48Vありました。まあ想定内の範囲でしょう・・・

◇改良裏技テスト開始
前回と同様に、「ビジョン追跡」「C-C」でカメラモニター、超音波モニターなどを行いながら時間の経過と、電圧のチェック(「C-C」の電圧モニター)を行っています。
ただし、カラ回しの車輪回転テストはやめました。その代わりに時々、実際に走行させて遊んでいます。
電圧測定も、前のように時間できっちりするのではなく、あくまでも気が付いた行う程度にしました。
開始時にバッテリ端子をテスターで電圧測定したところ、ロジック側が5.64V、モーター側が8.49Vでした。
ところが、実際にID-01に搭載して、「C-C」や胸のディスプレイで計測すると、ロジックが6.3V、モーターが8.5Vになっていました。ロジック側はオーバーフローしているのかもしれません。
1時間15分後 ロジック側5.3V、モーター側8.2V
一応、ロジック側は通常の計測値にもどったようです。
3時間00分後 ロジック側5.2V、モーター側8.0V
音声応答も、超音波センサーも問題なく動いていますし、適当に走行させても問題ありません。
実際の運用に即したテストで、6時間後に動いていれば良しとしましょう。
現在、7時間40分が経ちましたが、ロジック側5.0V、モーター側は7.9Vもあります。
ブログのHTMLデーターが壊れて修復していたので、ID-01と遊んでいませんが、「ビジョン追跡」で適当に頭を振って、たまに何かを探しているようです。もちろんCMOSモニターも健在です。
ま、この辺でテストはお開きにしましょう。

暫くは、この4セルに2セル追加の方式で、テストを続けてみようかと思います。
理由は、多くの方がレギュレーターを組み込まれ、色々なテストをしているからです。
せっかくレポートするのですがら、余りかぶっても仕方ないと思いまして、レギュを使用しない「4+2セル」方式にひとまず決定します。
ただしのテストは2号機限定で行い、1号機はオリジナル電源のままでいこうと思います。
(2007/6/23)

◇翌日テスト
昨日、改造電源を搭載したID-012号機を8時間以上稼動させていましたが、電源OFFにした後そのままにしておきました。
ふと思い付き、今朝電源を入れたところ多少電圧が回復していました。
その後、「C-C」を繋いだり「ビジョン追跡」や、時たま走行を行っていますが、2時間30分経っても健在です。
現在、ロジック側4.9V、バッテリー側7.7Vです。一晩寝かせたのでバッテリーが回復したせいもありますが、それにしてもこのID-01はタフになりました。もうちょっと遊ばせておきましょうか・・・・・・
最終的に赤マークになったのが5時間35分後でした。
ロジック側4.1Vがいきなり3.4Vに、モーター側が6.9Vがいきなり6.4Vにダウンしました。その間、1~2分間の出来事でした。
夜中にバッテリーを切っておいたので自然回復した分はあるとしても、13時間半のランニングでした。
電源テストを行っている2号機には、アームボードがまだ搭載されていませんので、今週の火曜日以降には搭載後のランニングを行って見たいと思います。

◇バッテリーの消耗度
電池の残量をチェッカーで測ったところ、1本を除く全ての電池(A,①②③④)がレッドゾーン(0.7~0.8V)でした。

しかし、Bの1本だけはなぜかグリーンゾーンでした。何故?
(2007/6/24)


◇ご注意
電源の改造は、まだまだわからない事が多くあり、リスクが伴うものです。
実際に試される方は、安易な考えではなく、慎重に検討されてから行動されることをお勧めします。
上記いくつかの電源改造の記事に関して、試される場合は、自己責任の範囲でお願い致します。


■黄色いケーブルが生えてきた?
大変です。腕の先から黄色いケーブル、しかもコネクター2個付きが生えてきました。Id01_69_01
このケーブルを辿っていくと、アームボードの赤いコネクターの左隣から生えているようです。
詳しくは、来週号(69号)迄お待ちください。
火曜日になると、こんな風に付いちゃうみたいです。Id01_69_02

(2007/6/24)
              
Line01s_84 ■BASEボードにブレーカー

電源の改造を始めた事により、eneloop5本から6本へ、つまるところかなり高めの電圧に変動した事と、走行部分にスリップしにくいシリコンOリングを使用した事の2つの要因が、BASEボードに過電流が流れ易い悪い環境を作ってしまいました。
そこで、BASEボードとモーター間にヒューズを入れることにしました。
「掲示板」の中で、「ロボット組み立て中」さんがこれに関連した記事を載せられていますが、ポリスイッチという「ポリマー系の過電流防止素子」を使用します。
ヒューズと異なり、落ちたあとも(限りはあるものの)何回でも再使用が可能な便利な素子です。
BASE部走行系モーターボックスの電流値は、無負荷で100mAを切っていますので、今回は240mAで落ちるポリスイッチを購入してきました。Id01_68_09_1
 
モーターのケーブルを切るか、中間ヒューズコネクターを設けるか思案中ですが、今週中には取り付けたいと思っています。
取り付け及び使用感についてのリポートも、併せて行いたいと思っています。

■あとがき
次週69号からは、腕のパーツが来るのかと思うと、時の経つのは早いものだとづくづく思う今日この頃です。

思えば昨年の2月、「自律ロボットID-01」を見つけた時の嬉しさ、興奮、作り上げるぞという決意!・・・・・
それが、ふと気がつくと、なんだか懐かしさになってしまっているのです。
長い月日だったのか、あっと言う間だったのか、人それぞれの想い出は千差万別・・・

などと余計な事を書かないで、早くブログをアップしなくては・・・・すいません。

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2007年6月12日 (火)

週刊myRobotを作ろう(62)

■更新情報 部分的に追記しました (2007/6/14)
■更新情報 光センサーをテストしよう (2007/6/15)
■更新情報 「た」さんの電源熱対策 (2007/6/15)


■67号『ブレッドボード用ケーブル』
今週はブレッドボードで使用する、接続ケーブルのセットです。と、言いたいのですが、それよりも良いものが付いてきました。Id01_67_03
スペアネジが沢山! これは助かります。

ご覧のように、色々なスペアネジのセットです。
ボード取り付けようの2×6mmの小さなネジから、ボディを止める3×10mmの大きなネジ、タッピングネジなど今まで使用してきたネジが入っています。
ネジを無くされた方や、ネジ山や、プラスのネジ穴をなめてしまった人も、これで解消ですね。
今週は光センサーと抵抗を付けたフレッドボードに配線していくのですが、回路を組んだところでアームボードが来ないと何の役にもたちません。むしろ、配線を引っ掛けたり、走行中に部品が落ちて紛失、あるいは破損などの悲劇が起きないように、今回も「ふみのへや」は保管する事にしました。
次週68号でアームボード装着とともに、光センサーのプログラムとともに、テストを行ってみたいと思います。

◇ブレッドボードに回路を組んでしまいました
「先延ばしします」と言った矢先、「実はブレッドボードに回路を組んでしまいました」という、決まりの悪いレポートになってしまいました。
電源回路キットを作製したり、新たな回路も思索中など「電子回路に目覚めてしまった」のです。
配線用の色とりどりの綺麗なケーブルを見ていたらついつい手が出てしまい、ブレッドボードに配線してしまいました。Id01_67_11
バッテリーケース左側にある10PINコネクター(赤角丸印)のうち、一番下側がVCC(プラス3V)で、一番上側がGND(マイナス)になります。
マニュアルではVCC(プラス3V)に茶色のコードを指定していますが、右センサーの茶色コードと間違いやすいので、赤いコードを選びました。Id01_67_16
  
それにしてもこのケーブルは良く出来ていますね。
先がバラける事も無く着脱が容易な事と、素材が非常に柔らかく出来ていて、配線が楽に行えます。
併せて、ブレッドボード上に取り付けたパーツが意外としっかりくっついている事に驚きました。
(奥までしっかり差し込む必要はありますが・・・・)
次週火曜日まで、あと数日なのでこのままの状態で過ごすことになりそうです。
いざとなったら「ブレッドボード」だけ着脱できますので・・・・
(2007/6/14)

■光センサーをテストする
ブレッドボード上に光センサー回路をせっかく組んだところで、来週までこのまま待つ必要はありません。
早速、ブレッドボードについている光センサー回路をテストしてみましょう。
「何言ってんだ?このブレッドボードはアームボードが到着しないと動かないのでは・・・」
確かに、ブレッドボードがID-01に装着された状態のままではその通りなのですが、光センサー回路がついたままブレッドボードを外してしまえば条件が変わってきます。

◇ブレッドボードを外す
ブレッドボードについている光センサーの回路はそのままにしておいて下さい。
但し、バッテリーボックスカバー横にあるソケットに挿入してある4本のコードは抜いておいて下さい。
これで、バッテリーボックスのフタごとブレッドボードを外すか、私のようにベルクロで止めてある方や、取り外せるような仕組みの方は、ブレッドボードだけ・・外して机の上にでも置いてみましょう。

◇電源をつなく
現在はID-01から電源を供給できませんので、別途3Vの電源が必要です。
画像のように単三電池2本(1.5V×2)を直列に繋いで、ブレッドボードのプラスとマイナスのラインにつなぎます。
週刊myRobotを作ろう(60)』の「ブレッドボードの構造」でご説明した通り、電源ライン(プラス、マイナスライン)は縦30個の穴が全て繋がっていますので、これでこの「光センサー回路」に電源が通じた事になります。Id01_67_14
  
◇光センサーのテスト
さあ、それではテストを開始しましょう。
ブレッドボード上には、光センサー回路が左右2組並んでいます。
左側の出力が青いコード、右側出力がオレンジコードになります。
とりあえず左側をテストしてみましょう。
テスターを用意して、直流電圧の計測レンジにセットします。
画像のように、青いコードをテスターの赤(プラス側)につなぎ、マイナスライン(GND)側の白いコードにテスターの黒(マイナス側)に繋ぐと出力電圧が計測できます。Id01_67_13_1

各画像ともクリックすると拡大します

計測した結果、明るい太陽光で1.5V強暗闇になるほど0V近くになる事が分かりました。
ID-01はこの電圧の差をアナログ入力として計測して、VCLEにアナログ入力データーとして渡して、プログラムで判断させていくことになります。Id01_67_15_1
CD-ROM2に入っているサンプルプログラム”follow_light.vclike”です
2つの光センサーの値をアナログ入力1~2に取り込み、光が当たった組み合わせで行動(Base走行)
を変化させるプログラムです
(画面をクリックすると拡大します)
そこにたどり着くまでには、まず「アームボードを装着してから」・・でしたね。次週68号をお待ちください!
こんどは、オレンジ側のコードにつないで、右側での値を計測して、どの位の差が出るかを把握しても宜しいかと思います。
電圧は、0~1.5V位ですので、テスターでは直流2V電圧のレンジでより精密に計測できます。
テスターによりレンジは異なりますので、色々試してみてください。
画像でお分かりのように、私は2Vレンジがあるのに、20Vレンジで計測してしましました。

◇光センサーは太陽電池?
余談ですが、光センサー(フォトダイーオード)に光を当てると微量ですが電気が発生するのをご存知ですか?
それではテストしてみましょう。
ブレッドボードから、左右どちらかの光センサーだけ取り外します。
画像のように、光センサーの2つの足に其々テスターのプラス側とマイナス側を繋ぎます。
電圧は明るいところで0.3V付近ですので、なるべくテスターの「低電圧測定レンジ」に合わせてください。
如何ですか?発電していますか?
直射日光に当てた場合最大で、0.5Vを超え、暗くなるほど値が小さくなるのが確認できると思います。Id01_67_12

現在は0.392Vですが電池としては微量すぎますね

以上でテストは終了しましたが、ブレッドボードはID-01とは全く別の環境でテストが可能です。
ブレッドボードは68号の来る次週火曜日までは自由に使えますので、ご興味のある方は、色々な回路をテストされてみては如何でしょうか・・・
或いは、ID-01に再セットするのも良いのですが、68号で背中にアームボードを取り付ける時に邪魔になるような気がします。
(2007/6/15)


Line01s_71 ■電源回路の検証
先週号で、「た」さんから寄せられた「ID-01電源の改造記」をご紹介しましたが、乏しい電源事情の道を切り開く、ひとつのツールと言っても過言ではないような気がします。
そこで私も、このeneloop徹底活用術にあやかってみたいと思い、手持ちの電源キットを組んでみました。

◇電源キット
「た」さんのように手馴れた人は、ユニバーサルボード上に回路を作製されますが、私のような「電子回路初心者」にはプリント配線のキットでしかトライできません。
以前に買ってあった、秋月電子通商の「安定化電源キット(LM350T)」500円を使用しました。
このキットは、少し容量の大きな出力電圧可変型三端子レギュレーター(LM350T)を使用していて、又、交流電源から直流を取り出せるような仕様になっていました。
「た」さんの回路に比べ「リップル減少の回路」などが付加されていますが、「逆流防止効果」もあるとのことなので、そのまま組んでみました。
「た」さんのレポートにもあったように、レギュレーターが50℃位に温度上昇をするとの事なので、ヒートシンクをつけてみました。Id01_67_05
お陰でかなりの大きさになってしまい、このままでは組み込めません。
併せて、バッテリーボックス自体の改造(モーター側の電池を5本から6本に増設する)行わなければならないようで時間がかかりそうです。
という事で、手っ取り早く外付けの「単三電池6本が入る電池ボックス」につないでしまいました。
画像でお分かりのように、現在のままですと走行は不可能です。Id01_67_02
バッテリーボックスの改造を行い、この回路をブレッドボードのようにバッテリーケースの上に取り付けて、そのうち走行テストもやってみたいと思います。

◇テスト開始
回路を電源につなぎ電源を投入(今回のテストは改造電源ですので、あくまでも個人責任の範囲で)した後、「ビジョン追跡」「C-C」でカメラモニター、超音波モニターなどを行いながら時間の経過と、電圧のチェック(「C-C」の電圧モニター)を行いました。
フルチャージのバッテリーで始めなかった事もあり、モーター側の電圧が、2時間40分で6.7ボルトまで低下したためテストを中止しました。その時、ロジック側の電圧は4.3Vでした。
eneloopでこんなに長時間動かせたのは初めてでしたので、感激に浸ってしまいました。「た」さん、ありがとうございます。
ヒートシンクを時々触ってみましたが、室温が低かったせいもあり、全然熱くはなりませんでした。

◇全ての電池が均一に
その後、使用したeneloopですが、残容量チェッカーで計ったところ、かなり使い切った状態である事が分かりました。これなら、メモリー効果も起こりにくいのではないかと思います。
ロジック、モーター側と別々に管理が必要だったこれまでとは大違いですね。
今後、走行モーターを使用した「一定時間走行そして停止」を繰り返すプログラムなどを組んでみて、色々な条件でテストをしてみようと思います。

◇次期バージョン
とか、いいながら、頭と手は、次期バージョンに取り掛かっています。
バッテリーボックス内に組み込めるように、ユニーバーサルボード付き安定化電源キットを買ってきて、早速、パーツのレイアウトをあれこれ考えています。Id01_67_06
配線前のユニバーサルボードを、バッテリーボックスに合わせてカットすれば良さそうですが、問題は排熱対策をどうするか?です。

Line01s_77 ■「た」さんの熱対策
先週ご紹介して非常に好評でした”た”さんの特性電源ですが、「過熱対策」をされたとのレポートを頂きましたのでご紹介します。

◇「た」さんからのコメント
放熱板もどきを付け、電池Boxにも風穴をあけてみました。
指先でのチェックをしたところ、熱くありませんでしたので、「
効果あり!!」です。
このまま夏場に臨み、熱くなるようでしたら再度対策をしようかと考えています。
はたして、如何になりますやら・・・・・不具合発生時には、改めて報告します。
                                                                           以上

◇添付画像
Dscf0016jk 電池ボックス内部の画像ですが、ボードが垂直になっていて、自家製放熱板が取り付けられています
  
Dscf000318jk バッテリーケース蓋と底に放熱穴が空けてあります
右下赤枠内は底の放熱穴です


「た」さん、レポート有難うございました。
この暑い夏を何とか乗り切って欲しいものです。
(2007/6/15)


Line01s_76 ■新VCLEを試そう

皆様ご存知のように新VCLE(Version1.1.0Ja)になってから、Cライクプログラミング言語が使えるようになりました。
新バージョンのユーザーガイドのP.63以降にその解説があります。

◇「for」文
簡単で便利な機能は、「for」文です。
例えば”play_sound文”を例に取り上げて説明します。
ビジュアルCライク言語では、効果音を聞くには、一行ごとに、
 ”play_sound(1)”、
 ”play_sound(2)”、
 ”play_sound(3)”
  ・
  ・
  ・
  ・
 ”play_sound(15)”

と15行の命令文が必要でした。もし100まであったなら100行が必要な勘定です。

ところがCライクプログラムでは、”say_number(i)”の命令を「for」文で修飾すれば良く、行数がいたずらに増えなくてすみます。
① int i;
② for (i=1;i<16;i++)
       play_sound(i);

①は「i」という変数が有ることをプログラムに対して宣言します。「i」があるから宜しく!って感じでしょうか・・・
②は、2行で一組の文です。  
  forは、カッコ内の条件に基づき処理を繰り返す(ループ)
  i=1で1から始り、I<16() 「i」は16以内まで、 i++ 「i」にひとつづつ足しなさい
  そして、playSound(i)命令 カッコ内の「i」番目の効果音が1~16まで順番に発声されます。 

つまり『「i」という変数が、1からカウントアップされて16未満まではその値のplay_sound”命令が実行され、ループしますが、16になるとループから抜け出ます』という事になります。

◇プログラムについて
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、SoundTest01.clikeという名前で保存してV-CEditaで読み込んでご利用下さい。
プログラム名は適当で構いませんが、拡張子は必ずclikeにしてください

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

/**
* Description
* @author Name
* @version 1.0
*/

#include "c-like.h"
#include "robot.h"

define( behavior(Main))
{
int i;
for (i=1;i<16;i++)
play_sound(i);
}


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。
読み込むとき、ファイルの種類を「C-like Source」を選択してください。

◇ご注意
このプログラムはビジュアルCライクプログラムではありませんので、VCLEでアイコンは表示されません。
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。

この他、I2Cプロトコルの活用で、きめ細かなコントロールや、ID-01の状態把握(モーターの状態、稼動部の位置)など、より高度な制御機能を駆使する事が出来るようです。

Line01s_74 ■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”CLIKE”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』---------------------------

(効果音を全部聞いてみよう

「SoundTest01.clike」をダウンロード 


Line01s_75 ■耳寄りな情報

以前、「尾輪のボールペアリング化」や「ボディ・ベース・ジョイント(クランプ)」などでご紹介したスクラッチ屋さんから、新着アイテム2点が届きました。
●コネクターリリーサー
一見するとペンチのようにも見えますが、一杯に閉じても隙間が空いています(白丸印内)。Id01_67_07
   画像クリックで拡大します

「はて何かな?」と思っていると、このアイテムは「コネクターリリーサー」とのお題が付いていました。
皆様は、各ボードのコネクターを抜くときに「トゲヌキ」或いは「ペンチ」などを利用されていると思います。
私も「トゲヌキ」を重宝していましたが、このリリーサーを使用すると、とても楽ちんにコネクターが外せるのです。
ご覧のように「音声ボードの6ピンコネクター」も楽々に外せてしまいました。Id01_67_08
リリーサーの先端を良く見ると焦げている部分があります。改めてお話を伺うと、ペンチ先端をグラインダーで加工したとの事です。
これは使いやすくて、あると重宝しそうです。
ペンチの先をヤスリで加工しても出来るかもしれませんね。

●メカニカルな尾輪
ご覧のように、かなりの存在感。
機能を見る前に、メカニカルなカッコ良さが伝わってきます。Id01_67_09
殆どの部品は金属で出来ていいて自作されたようです。私などにはとても手が出せない手作り工芸品です。
ID-01に取り付けての走行テストは日を改めましてレポートさせて頂きます。

◇取り付け及び走行テスト
ID-01に取り付けて、室内で走らせてみました。
若干、テールが持ち上がりますが、コイルスプリングのクッションがフンワリと床面の凹凸を吸収しているようです。直進性能に関しては、オリジナルよりも良い感じがします。Id01_67_10
頭の上についているものは別に気にしないで下さい
(したがって画面クリックして拡大しないでください)
何処から見ても確認できる、コミニュケーション改善に役立つアイテムではありませんので・・・

(2007/6/14)
達人の技、とくと拝見させて頂きました。
スクラッチ屋さん、ありがとうございました。

Line01s_73 ■あとがき
今年の夏はラニーニャ現象で暑くなると予報が出ていました。
自作の電源の熱対策も、本腰をいれて考えないといけないようです。
来週は、いよいよ待望の「アームボード」が着ます。
消費電力が増える前に、早めの対策が良いのかもしれませんね。

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2007年6月 5日 (火)

週刊myRobotを作ろう(61)

■更新情報 ついに90号が発表されました (2007/6/6)
■更新情報 「CD-ROM3のQ&A」 (2007/6/7)
■更新情報 電力消費に対抗する技 by”た” (2007/6/10)

先行しているイタリアでは、ついに89号が2007/6/6に販売され、来週の90号をもって完了します。
これから何が出るかをワクワクしながら楽しみにしていたのに、完了となると寂しさを感じます。
半年遅れているわが国デアゴさんも「90号までのシリーズ延長」を正式に発表しました。(詳細は下段にあるトピックスをご覧下さい)
さあ、現実に戻って、今週のmyRobotに取り組んでみましょう。
今週はついに沢山作業のある66号です。気を引き締めて取り組みましょう!

■66号『光センサーと抵抗器で回路を作成する』 +CD-ROM3
ついに、待望のCD-ROM3がリリースされました。V&B.OSやVCLEのバージョンアップ、そしてマニュアル通りに組み立てられている方は、ついにID-01が上下合体と相成ります。
今週のパーツはブレッドボード上で組むものですが、今週は他にする事が沢山ありますので、とりあえず保管となります。Id01_66_05
今週66号の作業は、「CD-ROM3を見る」、「ブレインボードOSなどのアップデート」、「ベース部と胴部の組み立て」・・・という順序で進めていきます。
現在、マニュアル通りに組み立てている方と、先行してBase部と胴部を合体させてしまっている方とが、いらっしゃると思いますが、手順に大きな違いはありません。
ブレインボードOSのアップデートで、巷で問題となっているシャンパーピンの抜き差しは必要有りませんので、ご安心下さい。

■CD-ROM3Id01_66_06_1
CD-ROM2でもご存知のように、ソフトウェアや、組み立て解説ムービーなど、色々な情報が詰み込まれていますので、目を通されておいた方が良いでしょう。

「.メニュー画面」Menu1
CDを立ち上げるとメニュー画面になり、3つの項目に分かれています。
(1)ソフトウェア
(2)組み立て
(3)マニュアル

「1.ソフトウェア」Menu11
●「ビジュアルCライクエディター」最新版のインストール
●「ID-01 PC Control]「ID-01 Mobil Control」最新版のインストール
●「ブレインボードOS」最新版のインストール
●Javaライブラリーとサンプルコード(英語)
●AdobeReader7.0.8のインストール(Win2000/XP用)
●AdobeReader5.05のインストール(Wind98/ME用)

「2.組み立て」
組み立てムービーが収録されています。

●ベース部とブレインボードMenu21

 腰部左側
 ベースの組み立て
 腰部
 CMOSカメラ
 ブレインボード
 『ブレインボードOS』のインストール

●ベース部と稼動システムMenu22

 両輪の組み立て
 ベースコントローラー・ボード
 超音波システム
    
「3.マニュアル」Menu31
●『ビジュアルCライク・エディター』マニュアル最新版
●Cライク言語リファレンス「英語」
●ID-01ワードセットリスト最新版
●ディスプレメニュー
●12Cプロトコル
●Bluetoothプロトコル
●Javaライブラリー「英語」
●『ブレインボードOS』Linuxカーネル

Line01s_65 ■ブレインボードOSのアップデート
ブレインボードOSのアップデートについて、マニュアルには「ベース部と胴部の組み立ての前に、ブレインボドOSの最新版をインストールしておこう」としか記されていません。

◇アップデートとインストールは違う
現在、ブレインボードには、CD-ROM2の時にブレインボードOSをインストールしてありますので、今回はアップデートになります。
「アップデート」を行えば、ジャンパーピンの抜き差しがありません。しかし、「インストール」を行いますとジャンパーピンの抜き差しが生じます。

CDのメニュー画面からは「インストール」しか行えませんのでご注意下さい
実際に「インストール」処理を行ってジャンパーピンの抜き差しを行ってみましたが、ブレインボードOSのインストールされた内容は、アップデートした内容と全く同じでした。
先行してBase部と胴部を合体させてしまっている方にとっては「アップデート」による、「ジャンパーピン抜き差し無し」は救いの神ですね。
「アップデート」と「インストール」の違いはデアゴさんから発表された「CD-ROM3に関するQ&A」にも載りました。(2007/6/7)

◇解説とアップデートの方法
メニュー画面を終了(右上×印をクリック)してから、CD-ROM3のフォルダーの中身を見てみましょう。
「MYROBOT3」→「software」→「BrainVision」フォルダーの中身は以下の通りです。Id01_66_04

◇ReadMe.txtの中身
 
画面左下にある「ReadMe.txt」の中身を見てみました。

そこには、「ブレインボードOSのインストール」と、「ブレインボードOSのアップデート」の2つの説明文が書いてあります。
現在、私たちのID-01には旧バージョンのブレインボードOSが入っていますので、今回は「ブレインボードOSのアップデート」にあたります。必要条件として、「ID-01にブレインボードOSの旧バージョンがインストールされ、正常に機能していること」とあります。
続いて手順が記されています。
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○手順
『最初に、このフォルダにある「brain_update.exe」 (Windowsの設定で、拡張子を表示しないようにしている場合は「brain_update」)をダブルクリックする。インストーラーの黒い画面が立ち上がり、ワンステップずつ手順が示されるので、その指示通りに作業を行い、インストールを完了させよう。』
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◇アップデートの起動
上記手順に従って、「brain_update.exe(赤角印)」 をダブルクリックして起動させると、おなじみの黒い「DOS画面」が表示されます。
シリアルケーブルをつなぎ、画面の手順に従ってオペレートをしていくと、「USBケーブルを接続してください」だの、「いったんUSBケーブルを外し、再度接続し直してください」などの指示通りに進めていけば、あれ不思議、ブレインボードOSのアップデートは完了してしまいました。
アップデートには、ジャンパーピンの抜き差しは必要ありませんでした。
設定が完了しましたので、ロボット(ID-01)の電源を切り、シリアルケーブルとUSBケーブルを取り外して、イニシャライズは無事終了しました。
この更新により、”VB1.4(BRN-14)J”の最新版になりました。Id01_66_03
DOS画面の内容ですがジャンパピンの抜き差しはありません
(画面クリックで拡大します)

◇アップデートの確認
ID-01の電源を入れてイニシャライズが終了したら、胸のディスプレイでバージョンを確認してみる必要があります。
左ボタン1回、中央ボタン4回で「BRN-14JP」が表示されれば、アップデートは無事に完了です。Id01_66_12
   
■VCLE,PCControl,MobilControlのアップデート
一方、VCLEと、”PC-Control”と”Mobil_Control”については、ジャンパーピン抜き差しの問題はありませので、メニュー画面から「インストールを選ぶ」で問題なく行えます。
ただし、これらのプログラムは事前に必ずアンインストールを行っておいてください。
新バージョンは以下の通りです。
 ●VCLE V1.1.0(ja)
 ●PC_Control V1.4.3
 ●Mobil_Contro lV1.7.4

◇VCLEが便利に
VCLEがバージョンアップしました。
 ○ビジュアル形式ソース形式の扱いが出来る
 ○複数プログラムが扱える
などのように、ますます便利になってきました。Id01_66_15
新しくなったVCLE(画面クリックで拡大します)
 ○便利なコンソール窓
旧バージョンでは、ダウンロード、コンパイル、実行、停止など、いちいち「OK」ボタンをクリックしなければならず非常に煩雑でした。
ところが、新バージョンからは、画面下にある「コンソール窓」にメッセージが表示されるだけで、何もせずに次に進めますので、このコンソール窓は非常に有難い機能ですね。
コマンドではカメラ撮影とか、「I2cバス」が読めたりとか色々な機能が充実してきました。
ただ、相変わらず変数でのコマンド修飾が不可能なのがVCLEの一番の難点でしょうか・・・

◇PC Controlのオプション画面
「ビデオサイズ」が6種類選択出来、「大容量ビデオバッファを使用」でフレームレートが改善しました。Id01_66_14
左上にJaの文字、右上にVer 1.4.3の文字がみえます

Id01_66_13 実際の接続画面ですが、先週号でご紹介した『リフレッシュ機能付きチャージャー「NC-MR58」』により、eneloopが完全復活してしまいました。
ロジック側で4V(テスターで4.11V)つまり一本あたり1.37V、モーター側で7.1V(テスターで6.98V)、なんと一本あたり約1.40Vです。
eneloopは一本あたり1.3Vですので、VeryGoodです。おまけに電池の使用時間が確実に伸びています。

ニッケル水素電池の「継ぎ足し充電によるメモリー効果」がいかに悪い影響を与えていたかが実感できました。これからは、月に一回はリフレッシュ放電を行う事にしました。
eneloopのメモリー効果」については、先週号『週刊myRobotを作ろう(60)』の後半に記載してあります。宜しければご覧ください。

■その他のアプリ・データー
CD-ROM3には、Java関連、B.T通信のプロトコルなどが収録されていますが、後でゆっくり見ることにします。

Line01s_66 ■ボディの組み立て(Baseと胴部の合体)
このところ、「魔法のリング」のテストなので、2台のID-01を2日置き位に、分解/再組立を行っています。お陰でボディの組み立て(Baseと胴部の合体)のコツが分かってきましたので、ご紹介します。
尚、「ベースボードコントローラーの接続」、「バッテリーケースとの接続」については、以前にご紹介してありますので、今回は詳細に触れていませんのでご了承下さい。

◇ボディの組み立て手順
○前段作業
まず、高さが70~80mm位で、ID-01のボディがうつぶせにして乗せる事の出来る大きさの箱をご用意ください。
私は「Vodafone702NKⅡ」の箱(190×185×75mm)を使用しました。
箱をいくつか重ねてもかまいませんが、ID-01の重さに耐える箱にしてください。
次に、Base部のバッテリーケースを、バッテリーケース底の2本のネジを外して取り外しておきます。

そして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。Id01_31_10_3
この十字型をした空間にベース部の十字型パーツが入ります

これ以降の作業は画像を含めて説明していきます。
①ID-01ボディ部をうつぶせに箱の上に寝かせます。そのときスタンドは取り外しておきます。
  
②Base部の金属の棒がボディ部のくぼみ(赤丸印)に合うように、Base部を立てかけます。Id01_66_07_1
立てかけたBase部(画像クリックで拡大します)
この状態で、両手でD-01の配線作業が行えるようになりました。

③Base部から出ている配線を、ベースボードに取り付けます。配線ミスがないようにマニュアル通りに配線を行ってください。Id01_66_08
この状態で、Base部とボディ接合付近の配線がからまないように、リアケースに当たらないように整えておくと、この後の作業が楽になります。
   
④ボディ部のリヤボディケース下部の切れ込みを、Base部の上側に合わせるように、張り合わせる間隔で接合させていきます。場合によっては、ボディ部を少し持ち上げながら行うとうまくいく場合もあります。
背中の穴から、引き出すケーブルや、ボード類を取り出しておきましょう。Id01_66_09 
あせらずに、時間をかけて行ってください。疲れたら手をはなしても画像のように安定しています。
両手で上下を挟むように、さらに前後に揺らしながら隙間を少しづつ狭めてから、58号付属の3×10mmネジ6本でネジ止めします。
隙間があるのに無理やりネジを締めていくと、ネジ山がこわれたり、部品がかけたりしますのでご注意ください。

⑤マニュアルにはバックパックの取り付け、及び、音声ボードなどの取り付けはまだ先の号になっていますが、取り付けを行っても問題はありません。
むしろ、走行できる状態でブラブラさせている方が、かなり危険な状況にあると、私は思っています。

⑥最後に、バッテリーケースに配線してから、Base部に2本のネジで取り付け、「ボディの組み立て」作業は無事完了しました。Id01_66_11
電源を入れてイニシャライズが完了すればOKです。今回からはイニシャライズ中に、腰のリフトが加わります。
大変長い作業でしたが、お疲れ様でした。

これからは、一回り大きくなったID-01の保管についてが、ひとつの悩みになるかもしれませんね。

Line01s_68 ■トピックス
◇シリーズ延長のお知らせ
デアゴさんの「週刊myRobot」のWebサイトで「シリーズ延長のお知らせ」が出ました。
「ID-01がさらなる進化を遂げる!」と銘打って以下の特徴が述べられています。
1)手でものをつかむ
2)側面の物体を感知する(ブレッドボード上)
3)リモコンを装備
4)CD-ROM4で機能を拡張
72号にシーリーズ延長についての詳細チラシを同梱するとの事です。
http://www.de-club.net/myr/guide/encho.htm

◇CD-ROM3に関するQ&A
デアゴさんから「CD-ROM3のQ&A」が発表されました。(PDF版)
(1)ソフトウェア
○ビジュアルCライクエディターについて
○ID-01 PC Control
○ID-01 Mobile Control
○ブレインボードOS
○Javaライブラリーとサンプルコード「英語」
○Adobe Reader7.0.8と5.0.5
(2)組み立て
○「動画が始まらない」何故?
(3)マニュアル
○Cライク言語リファレンス、ディスプレイメニュー、Javaライブラリー、Linuxカーネルなど

当ブログでもご紹介した、ブレインボードOSの「アップデート」と「インストール」の違い、ジャヤンパーピンの有り無しなどについての説明がされています。
http://www.de-club.net/myr/image/news/cdrom3.pdf
(2007/6/7)

■トピックス2
ついに90号が発表されてしまいました。
イタリアデアゴ社パーツリスト」に90号のパーツの画像とPDFマニュアルが・・・・・・
そしてPDFマニュアルの中には90号まで搭載したID-01の勇姿が載ってしました。Id01_66_16
90号のパーツは「赤外線リモコンのコントロールボード」だそうで、今までのリモコンパーツを左手に組み込む作業も載っています。
これらの作業を持って、右腕に3本ツメのマニュピュレーターが、左腕に赤外線リモコンが搭載され、76~90号までの全プロセス、つまりID-01の全組み立てが完了しました。
おめでとうございます。
 
Id01_64_09_1
ちなみに75号の完成画像です。
75号でやめても問題無いのですが、画像を比べてみると両腕の先がかなり異なりますね・・・・
(2007/6/6)

Line01s_69 ■電力消費に対抗する技
ID-01は機能が充実するにつて、電力消費量が大幅に上がってきました。
68号ではアームボードも装備され、電力はさらに跳ね上がります。
限られたバッテリーエネルギーを、この電力増加に対応しなければ・・・とお思いの方も多いのでは、と思っています。

そんな状況の中、”た”さんから「ID-01電源の改造」という3端子レギュレーターを利用した効率の良い電源開発及び使用
レポートが届きました
”た”さんは「掲示板」に同名で投稿されたそうなので、来週月曜日(2007/6/11)には反映されると思います。
”た”さんの了解のもと、原文のまま掲載することにしました。
尚、3端子レギュレーターの利用では、”ながさきのこばやし”さんも同様の回路を自作されています。

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ID-01電 源 の 改 造 記(改定1)】             by ”た”

我が家は、ささやかな環境改善の一環として、電池はすべて充電池を使用することをモットーとしております。
しかし、ID-01の場合は消費電力の増大につれて困った現象が出てきました。ロジック系の供給電圧が3.4VになるとID-01の動作が非常に不安定になります。場合よっては異常動作だけでなく、PCの画面から電池マークが消えたり、CPUにリセットがかかるのか、ID-01がまったく応答しなくなります。
充電池3本による標準仕様電圧は3.6Vであり、わずかに0.2Vの電圧降下分の電力しか利用できないというわけです。いきおい、頻繁な充電をすることになって、さすがのeneloopもメモリー効果が発生、十分に楽しむことができなくなりました。

リフレッシュのための放電は、地球的環境からしても時間的にもまったくムダで不合理です。ということから、思い切って電源Boxの改造に踏み切りました。以下はその改造記です。

1. 改造構想
1.1 ロジック系の定電圧3.0Vを確保するための電源電圧は3.4V以上が必要のようである。

(一応は、低電圧ドロップレギュレータが使用されているようですね。)
  

1.2 充電池6本を基本構成とし、1本あたり1Vになるまで使用できるようにする。
( 想定図からして、有効利用電力が飛躍的に増大するとともに、リフレッシュ操作が不要になるものと考えました。また、手持ちeneloop12本が、2セットとして使用できGoodです。)

1.3  4.5Vは3端子レギュレーターを電池Box内に仕掛けて、動力用電源から作る。Ta001
これまでの使用感覚から想定したeneloop 1本あたりの放電特性(負荷時)

2. 配線図 
配線図というほど大げさなものではありませんが、一応は書きました。Ta002
  
2-2
 必要な部品を一覧にしてみました。Ta006

ユニバーサル基板は72×48mmのものが60~100円位でした。これをバッテリーボックス内に入るようにカットします。
リストに載っている単価はあくまでも参考価格です。(ふみのへや)

  
3. 改 造
4.5V 定電圧回路は一般的なものですが、5×1.5V回路を6本の充電池に仕立てるには、少し工夫が必要になってきます。 
私のとった方法を以下に写真で示します。

3.1 4.5V定電圧回路
部品点数が少ない回路はごく一般的なものですから、適当に配置し、順次配線したため、とても見られたものではありません。()Ta008
くに、裏側は恥ずかしきかぎりです。

なお、3端子レギュレーターの放熱板は内部回路とつながっているようですので電池Boxに取付けるとき、端子板、スプリングとの接触を避けてください。
   
3.2
 充電池の6本化
 

5×1.5V回路の内の、2本が直列に並んでいるところに、1本の電池を追加しました。
電極板は写真のように外してから、切り離す必要があります。また、電極板へのリード線のハンダ付けは取付け前に行って、プラスチックケースの溶損を防ぎます。Ta003
(各画像とも画面クリックで拡大します)
 
電池Boxの裏側です。各リード線は、3×1.5Vラインの2箇所の電池空間および各電池のマイナス側の空間を利用して、なんとしてでも電池Box内に収めます。
こちらのプラス側の電極板も、取り外してハンダ付けする必要があります。(マイナス側は、スプリングの先端に素早くハンダ付けすれば、外さなくても良いでしょう。

3.3 3端子レギュレーターの取付け
レギュレーターも電池空間に押し込みました。Ta005_2


電池をセット、半固定抵抗で4.5Vに設定して 完成です。!!
    
4.まとめ
改造結果を数値で示す方法が考え付きません。akkunさんならば良い方法を考えられるでしょうね。とにかく、快適になりました。(ということでご容赦のほど….汗)
「プログラム思考→実行→NG→こまめに電源をOFF→約半日で動作不具合発生→充電」のサイクルだったものが、現在はまだ充電しなくてOKです。
(今になって思ったのですが、ID-01のイニシャライズには相当の電力が必要なわけで、こまめに電源をOFFにしていたのは間違いであったようですね。スリープモードという手がありますね。)
  
なお、動力側はeneloop 6本で7.2Vのつもりでしたが、簡易リフレッシュ後では8.4Vになってびっくりです。多分このままでも支障は無いと思いますが、安全のためSiダイオードを入れて7.1Vにしました。

5.補足

「改造後はID-01に搭載する前に、必ずテスターで各出力端子が、所定の電圧になっているかチェックすることが必要です。
併せて、これらの作業は改造にあたりますので、個人責任の範囲でお願いいたします
(2007/6/9)

◇充電池の初期高電圧対策

eneloopのリフレッシュ→充電完了後の高電圧(6×1.4V=8.4V)対策をしました。ダイオードで電圧ドロップさせるという苦肉の策ですが、ひょっとしたら電流制限や逆流防止等にも効果があるのでは?  と考えて ”ヨシ!!“としました。
(リフレッシュ後の充電でなければ、無用の策かもしれません。)Ta010_2

実体配線図も、ちょっと ややこしいですが 書いてみました。
なお、シリコンダイオードは手持ちの有りあわせを用いましたので、詳細不明です。整流用で許容電流が1A程度のものだと思います。Ta009_1

      概略の実体配線図

◇ヒートシンクは必要か?
ソーセージさんのご指摘もあり、ビジョン追跡モードにて、3時間耐久試験を行い結果がでました。Hsink1
 
[結果]
3端子レギュレータが熱くなる!!。手持ちの水銀温度計での測定値で発熱部との接触に問題が残りますが、次のような結果でした。

  0.5時間経過=41℃ 指先では少しあったかい
  1.0時間経過=48℃   指先では数秒しか触れていられない
  2.0時間経過=48℃
  3.0時間経過=49~50℃
  
  その他、特記事項
   Siダイオードは熱くならなかった。
   ロジック系の電圧は、3時間後もほぼキープしている。Hsink2
 
[結論]  
レギュレータのヒートシンクのみの場合、約50℃まで過熱する。
しかし、なんとかそれでサチレートする。
ただし、今の部屋の気温は24℃であり、夏場の43℃(私の屋根裏の小部屋にはエアコンがない!!) を考えると別途のヒートシンクが必要である。

ふみのへやさん、ソーセージさん ご指摘ありがとうございます。
低ドロップアウトレギュレータへの換装、または別途ヒートシンクの取付けを考えてみます。

                                       以上
(2007/6/10)
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改造は全て電池ボックスに収める・・・素晴らしい改造ですね。
それから「PC Controlのオプション画面」でも述べたように、”eneloop”のリフレッシュによる電圧上昇が、”
た”さんのリポートにも載っていました。「メモリー効果の排除は有効・・・」という訳ですね。
限りあるバッテリーの性能を効率よく引き出して行く業が相乗効果となって、ロングライフを引き出しているのでしょう。

尚、今回の”た”
さんの”eneloop”以外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(「ID-01電源の改造」投稿者:”た”」の方へお願いいたします。
「掲示板」には月曜日以降反映されるものと思います。


この回路の作製と組込みを何とかトライして、ロングライフにあやかりたいものですね。
ヒートシンクが必要となると、バッテリボックス以外の設置も検討の必要があるかもしれませんね。
暑い夏が来る前に、対応策を考えて行きましょう。
”た”さん、レポート有難うございました。
(2007/6/9)


Line01s_67 ■あとがき
今回66号をもって、いよいよ全員のID-01がセパレート据え置き型から、車輪を持った本来の姿になります。
そして、「走行する」という、文字通り新しい世界に第一歩を踏み出した事になります。
今まで机の上だけだった場所が、床の上、部屋をまたいで廊下、他の部屋へと・・・・・ID-01にとって新しい世界が広がっていきます。

一方、Base部のモーターボックスの調整が完全にされていないと、色々なトラブルが発生する可能性もあることになり、「動かない」「ボードから煙が・・」などの「掲示板」への書き込みが増える可能性も出てくるのでは・・・と心配しています。
Base部にある3つのモーターボックス(左右車輪・腰リフト)の調整はお済ですか?

完全に動作するI最終回まで来たID-01の雄姿を見ながら、皆さんとともに喜び会える日を楽しみにしています。
お互い頑張りましょう!!

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