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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。
倒立振子制御 その1_c0335218_10110936.jpg
















キットの全部品です。
倒立振子制御 その1_c0335218_10105157.jpg
















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、すごいですね倒立振子制御 その1_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。
倒立振子制御 その1_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
倒立振子制御 その1_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
倒立振子制御 その1_c0335218_10124273.jpg















以上



by telmic-gunma | 2015-06-09 12:50 | 電子工作_セグウェイのおもちゃ