筐体再製作

カルマンフィルターを利用した倒立振子ロボットを再製作したいと思ってるのだが遅々として進まない、当たり前である筐体ができていないのだ。

mbedコントローラーが載ったロボコン号

mbedコントローラーが載ったロボコン号

前回の赤いロボコンの筐体はアクリル板をコの字に曲げで作ったのだが、この構造では取り付ける基板によってバランスを崩しやすいので、今回カルマンフィルターで参考させてもらったTKJ ElectronicsのBalandinoのように上部に基板をスタックする筐体を真似ることにした。この構造ならバランスを大きく崩すことはないだろう。

部品取り

今のところステッピングモータとかタイヤとか予備がないので、赤いロボコンの筐体から移植することにした。

これが部品取りした残骸である。余分に部品があったら分解する必要もないのだが仕方ない。上の基板がコントローラボード、下の基板がパワー&モータボードである。STM32F3-Discoveryなどの場合は、パワー&モータボードを利用することになるだろう。

部品取りの残骸

部品取りの残骸

ステッピングモーターを赤いロボコンの筐体から取りはずすとき、黄色のワイドタイヤの軸を破損させてしまった。
タイヤが空転するので、グルーガンで固定してたのが災いしてしまったのだ。不器用さここにありなのだが、使いやすいワイドタイヤを失ってしまった。 😥

とりあえずのターゲットはArduino版

まずはArduino版を作ることにした。TKJ ElectronicsのBalandinoがArduinoだということもあるのだが、前回も書いたように可哀想な死蔵部品に活躍の場を与えたいのだ。ジャイロセンサや加速度センサは、手持ち部品としてMEMSのI2C版もあるのだが、あえて死蔵品のアナログのセンサを使用している。

材料は以下のとおり

  • Arduino Duemilanove
  • Adafruit MotorShield V1.1(中華製のバッタもの)
  • ステッピングモータ(SPG20-1362) X 2
  • 小型圧電振動ジャイロモジュール(AE-GYRO-SMD/ENC-03R:秋月)
  • 3軸加速度センサモジュール(KXR94-2050:秋月)
  • ナロータイヤセット(タミヤ製)
  • 筐体用アクリル板
  • ネジ・ナット

モーターシールドやアナログセンサを接続するとArduinoのピンに空きがなくなるのだ。拡張性がないのでカルマンフィルターの検証で終わりになるだろう。
検証なのでArduino版の倒立振子ロボットにはバッテリ関係の部品は省略しACアダプタで駆動することにする。
姿勢が安定したらそこがゴールだ。

出来上がった筐体

これが製作した筐体である。周波数カウンタのケース製作で余った黄色のアクリル板を曲げて、タイヤハウジングを作った。その上に基板などを積んでいく単純構造だ。

今回はArduino用の一層のスタックを載せた。

Arduino版の筐体(斜め)

Arduino版の筐体(斜め)

そしてこれが上から見たところ。

Arduino版の筐体(上)

Arduino版の筐体(上)

ジャイロセンサ・加速度センサそして超音波距離センサの専用のプリント基板を作りArduinoの横に配置した。
電源はArduinoのACプラグから配給することになる。

おっと失敗だ

超音波距離センサがあれば色々なギミックができるのだが、ご覧のように超音波距離センサがAdafruit MotorShield V1.1と干渉してうまく挿らない。サイズが中途半端な余りのアクリル板を使用したのと適当な設計&製作が原因なのだ。基板そのものを嵩上げしたら解決しそうだが、とりあえずは超音波距離センサなしだ。

干渉してうまく挿せない

干渉してうまく挿せない

Arduino版は手始め

Arduino 倒立振子ロボットのキーワードでメモたんくを訪れるひとが結構いるので、作って情報を公開すると喜ばれるひとが多いかもしれない。

しかし正直なところArduinoで作ってもあまり面白みがないのだ。ほんとはSTM32F3-Discovery版などを作りたい。