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電子工作やってみたよ

倒立振子制御 その1

テレビのおもちゃショーでセグウェイみたいに二輪で自立して動くおもちゃの紹介をしてました。
ほんと、可愛い人形がペットボトルなど乗せてきれいに自立して動いていました。
そういえば昔ファジー制御が流行ったころ(家電もやたらファジーと言っていた)オムロンが倒立振り子を制御するファジー制御LSIを作ったなんて広告出てましたね。

これ制御するのおもしろそうなので、作ってみたいと思い、久しぶりに秋葉原に行ってみました。
相変わらず、可愛い女の子がたくさん並んでビラを配っていますね。 一度お店に入ってみたいと思いつつ、まだ実現していません。

倒立振り子の車輪を動かすのは直流モーターかパルスモーターのどちらがいいのか?悩みますね。
単に自立するだけなら直流モータが簡単でいいのでしょうけれど、方向や距離を認識するためにはパルスモーターでないと、難しいはずだなんて考えていました。
以前はやったマイクロマウスの部品など使えるだろうと思って秋葉原のお店まわったけれど、なかなか見つけられなかったのですが、ガード下の以前ラジオストアのあった所に秋葉原の組合の紹介所みたいなところが出来て、そこで売っていそうなところ5軒ほど教えてくれました。
その中の一つ、ウィストンロボットセンターに行ったら私が作ろうとしていたその物のキット売ってました。
「倒立振子制御学習教材 ビュートバランサー2」
これはDCモータを使っていましたね。 帰ってからネットみたら詳しくのってました。なぜ事前にネットを見たとき気づけなかったのかしら。
本来なら全部自分で考え、自分で個別部品を集めて、試行錯誤を繰り返しながら作り上げるところが楽しいのだけれど、目の前に完成品があるというのは、嬉しいような悲しいような?、これをリモコンするコントローラもあるということで一緒に買ってしまいました。
これは ほとんど完成品で組み立てて電池入れたらすぐ動きました。
楽しむなんてとこ無かったな。
これのソフトや資料が公開されているそうなので、これから調べてみます。
また これの物理的な動作を回路シュミレータで表現して見たいですね。

完成して動作しているところです。 You Tubeに出せたらいいな。勉強してみよっと。
車輪のところ、前後のメカ的なガタが3mmくらいあるためにか、
制御しているとき前後10mmくらいふらついています。
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キットの全部品です。
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CPUはLPC1343Fを使っています。
ARM 32ビット 72MHz
おもちゃにこんなのが使われる時代なんて、すごいですねc0335218_10120846.jpg

















モーター軸から直接、摩擦でゴム車輪を回す構造。
ゴム車輪の上下のガタはモーター軸に接触するため必要だけど、
前後方向にガタがあるためバックラッシュとなってしまいます。
c0335218_10114885.jpg
















モーターのエンコーダー用のプロペラ  1回転が6枚
c0335218_10130389.jpg
















エンコーダー用のフォトセンサーの付いた基板裏側(中央下側)
モーター1つにセンサー2個付いているので回転方向も検出できる
c0335218_10124273.jpg















以上



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Commented by Kusaka at 2015-06-10 17:19 x
買った。 動かした。 すぐ飽きた。 永久に押入れの中。になりそうですね。 最近は大抵の物が(安く、性能よく、小さく)売られているので作って自己満足、人に見せて自慢の楽しみがないです。
ビュートバランサー2は改造して紙飛行機自動発射装置にしたらYoutubeで人気でるかも。

Commented by telmic-gunma at 2015-06-11 18:04
> Kusakaさん
いつも キツーイ激励の言葉、ありがとうございます。感謝します。
物置から高校時代の物理の教科書さがしてきて錆び付いた頭で勉強してます。
力学、ベクトル、重力、単振り子、位置エネルギー、みな忘れました。
まあ 最初から入ってないんですけれどね。
回路シュミレーターでやって見ます。


Commented by jq1ocr at 2015-06-25 09:18
>ガード下の以前ラジオストアのあった所に秋葉原の組合の紹介所みたいなところが出来て

地元なのに知らなかったです.笑 まあいつも行くところは決まってるのですが,逆にいつもは買わないようなものだと,どこに売ってるか知らないので,そういう場所があるのは便利かも知れませんね.
Commented by telmic-gunma at 2015-06-30 04:05
> jq1ocrさん
ありがとうございます。 秋葉原が近いんですか、いいですね。
私も昔 昭島市に住んでた頃は秋葉原には年中遊びに行ってましたが、群馬の山奥に帰ってからは、なかなか行けません。
秋葉原は荒川が近かったですよね。それなら群馬から利根川、荒川のサイクリングロードを乗り継いで自転車で行けるはずですね。 一度トライしてみたいな。
Commented by jq1ocr at 2015-07-03 02:56
うちは神田なので,秋葉原(=外神田)は同じ地区内です.いつでも行けると思うと,逆に行かなかったりするというのは真実ですし,部品一つでも買い出しに行く代わりに,必要な物だけ買ったら寄り道しないですぐに帰っちゃいますから,秋葉のことは実は全然詳しくないのです.

ちなみに川の話ですが,秋葉からだと隅田川は近いですね.北の方に水門があって荒川と別れていますが,ここまで下りてくる間にそこそこ離れてる印象があります.サイクリングロードがあるのは東の荒川側だと思います.まあ群馬からサイクリングするくらい健脚の方なら,実は一漕ぎの距離かも知れません....
Commented by telmic-gunma at 2015-07-03 19:30
> jq1ocrさん
ありがとうございます。 江戸っ子ですね。 必要なものをすぐに買いにいけるのは、うらやましいですね。
ここ群馬では電子部品を買えるお店は、ほとんどなくなった感じです。
代わりにアマゾンや秋月などネットで買えるので助かっています。

隅田川ですが秋葉原に買い物行ったとき歩いていきました。
すぐ近くに、スカイツリーが大きく見えましたね(まだ行ったことありません)。
地図を見たら荒川から秋葉原までは、4~5kmぐらいでした。
今ねらっているのは、真冬の空っ風の季節です。
そうすれば、群馬から東京まで追い風に乗って楽に行けるのでないかとぐうたら決め込んでいます。
もちろん 帰りは電車で輪行してかえるつもりです。
ありがとうございました。また書き込みしてください。
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by telmic-gunma | 2015-06-09 12:50 | 電子工作_セグウェイのおもちゃ | Trackback | Comments(6)