爪車

ヘビ型ロボット製作 その6

昨日からロボットの動作実験をしていますがなかなかうまく動きません。
車輪が横滑りしてしまいます。
滑り止めゴムシートが薄すぎたのかもしれません。

ヘビ型ロボットの動作はサーペノイド曲線に基づいて制御しています。
サーペノイド曲線とは「曲率が曲線に沿って正弦波状に変化する曲線」です。
東京工業大学の広瀬茂男教授によって提唱されました。
i番目の間接の変位角をΦiと表すと
Φi = αsin(ωt + φi) (i = 1, 2,...,n-1)
α:振幅, ω:角周波数, φ: 位相
となります。
隣接の2点は常に一定の位相差を保ちます。
これをロボットの間接に与えます。

参考に4つの関節を持つロボットの例を示します。
振幅:α=60[°], 角周波数:ω=6[°/s], 位相:φ=60[°] とすると
Φ1 = 60sin(6t)
Φ2 = 60sin(6t + 60)
Φ3 = 60sin(6t + 120)
Φ4 = 60sin(6t + 180)
となります。
このΦi[°]をサーボ指令値に変換してtごとにロボットに与えます。

α, ω, φ,の値を変更することでロボットの動作を変えることができます。

以上は「サーペノイド曲線」で検索したら出てきた東京工科大学の卒業論文を参考にしました。

実際にはΦをPCで計算してSH7125のROMにモーションデータとして書き込んでいます。
データのサイズが大きいのでモニタを使用したRAM上での動作は無理でした。
α,ω,φの値を変更するたびに、ROMに書き込まなければならないので非常に面倒です。
PCからサーボを制御することを考えたほうがいいかもしれないです。

ヘビ型ロボット製作 その5

ヘビ型ロボットを動作させたところ、車輪が横滑りしてしまったので滑り止めの加工をしました。

車輪の部分は樹脂製の戸車を使用しているので、このままだと横滑りしてしまいます。
そこで、東急ハンズで購入した極薄滑り止めゴムシートを貼り付けてみました。

ゴムシートの裏が両面テープになっているので適当な大きさにカットして貼り付けます。

DSCN0650.jpg

厚さ約0.4mmの極薄です。
DSCN0643.jpg

改めてヘビ型ロボットを動作させたところ、横滑りがだいぶ改善しました。
しかし、まだ動きがぎこちないので後はプログラムの改善です。

ヘビ型ロボット製作 その4

プログラムの動作確認をしています。

DSCN0637.jpg

ジャンパワイヤを使ってベースボードからサーボに接続しています。

メス~メスのジャンパワイヤがあるとベースボードから配線できるので実験が楽です。
ブレッドボードなんかにも簡単に接続できます。

DSCN0641.jpg

DSCN0640.jpg

ジャンパワイヤが隣接しても大丈夫です。

こちらで購入しました。
スイッチサイエンス

ヘビ型ロボット製作 その3

ヘビ型ロボットに乗せるボードの製作中です。
AKI-7125のベースボードの回路を参考にしましたが、部品の配置をよく考えずにハンダ付けを開始したのでメチャクチャです。

DSCN0628.jpg

72×48サイズですが、ヘビ型ロボットに乗せるにはまだ少し大きいです。
そのうち、さらに小型化したいと思います。

ピンソケットの切断

PCBカッターでピンソケットの切断をしました。

はじめにピンソケットの切断するところのピンをペンチなどで引き抜きます。
簡単に引き抜けます。

DSCN0617.jpg

PCBカッターで切断します。糸鋸でも切断できますが、PCBカッターだとまっすぐ切れます。
今回はダイヤモンドカッターを使用しました。

DSCN0620.jpg
切断面です。けっこうバリが出ます。

DSCN0624.jpg
少し中心からずれていますが、まっすぐ切れました。

RS-485通信  その2

今回はRS-485の一対多の通信をしてみました。
一つを送信に固定して二つを受信にしました。
ブレッドボード上で配線をしたのですが、ICの一つをVccとGNDを逆につないでしまいました。
ブレッドボードの一部が溶けるくらいに熱したのですが、正しく配線しなおしたところ、正常に動作しました。
なかなか丈夫なようです。

DSCN0613.jpg

一対多の通信も成功したので、次は送受信を切り替えられるようにしたいと思います。

RS-485通信

先日焼いてしまったAKI-7125を新たに購入しました。
一緒にRS-485インタフェースICも購入してたので、RS-485通信の実験をしてみました。
RS-485インタフェースICはリニアテクノロジーのLTC485CN8です。
RS-232と違っていくつもの外付けコンデンサがいらないみたいです。
RS-485は半二重通信なので送信と受信を切り替えなければいけないので面倒なのですが、今回はとりあえず送受信を固定して,一対一での送受信をしてみました。

DSCN0588.jpg

ブレッドボードに乗せて接続しています。
一対一のときでも終端抵抗が必要なのかわからなかったのですが、とりあえず100Ωの抵抗を接続してみました。
受信はマイコン側のプログラムがおかしくてうまくいきませんでしたが、送信はうまくいきました。
接続自体は簡単なようです。

ヘビ型ロボット製作 その2

ヘビ型ロボットの機体が形になってきました。
サーボを6個使用していますが、まだ頭部と尻尾の部分がないので有効な間接軸は4つです。
機体はt2.0のアルミ材です。
受動輪にはサッシや引き戸に使用されている戸車を使っています。PC戸車・平18ミリというものです。

DSCN0601.jpg

頭部と尻尾がなくても十分動きそうなので、機体はしばらくこのままにしておきます。

PCBカッターでアルミ切断 その2

PCBカッターを使っているうちに、切れ味が悪くなりました。
切断時の騒音も大きくなり、バリも目立つようになりました。

DSCN0579.jpg

切削油を使用してみたところ、切れ味が元に戻りました。
騒音も低減し、滑らかに切断できます。

DSCN0585.jpg

使用した切削油は、近所のホームセンターで購入したエーゼットのカッティングペーストというものです。
ペースト状になっているので油よりも扱いが楽です。

卓上ボール盤購入

卓上ボール盤購入しました。
三共コーポレーションのHDP10Aです。

大きさも小さくて、ホーザンのデスクドリルなどよりも安いです。
標準でバイスが付属しています。

DSCN0569.jpg
左は大きさの比較のためのPCBカッターです。
とてもコンパクトなのでどこにでも設置できます。

こちらで購入しました。
http://www.rakuten.ne.jp/gold/tuzukiya/

以下上記サイトより転載です。

仕様
●定格電圧:100V
●定格電流:2.6/2.3A
●定格消費電力:250/230W
●定格周波数:50/60Hz
●回転数:3200~6200回転/分(50/60Hz)
●穴あけ能力:鉄工6.5mm/木工10mm
●定格使用時間:30分
●ドリルチャックからベースまでの距離:40~150mm
●ドリルチャック上下移動距離:30mm
●ベース寸法:幅180×奥行255mm
●本体寸法:全幅180×全奥行275×全高410mm
●本体重量:7.0kg(バイス含まず)

一緒にエンジニアネジザウルスも購入しました。
こちらは、なめてしまったネジや、さび付いてはずせなくなったネジを取り外すためのものです。
先端でネジをくわえられるようになっているので、ペンチ等を使用するよりも簡単に外すことができます。

DSCN0575.jpg
M2のネジをくわえてみました。

ヘビ型ロボット製作

現在、ヘビ型ロボット製作中です。

DSCN0546.jpg

ホームセンター等で簡単に入手できる素材で作ろうと思っています。

PCBカッターでアルミ切断

PCBカッターでアルミの切断をしてみました。

購入時に付属しているダイヤモンドカッター(K-110-1)から細目の刃(K-110-2)に交換しました。

厚さ2mmのアルミ材を切断してみましたところ、切断面はとてもきれいで、バリもほとんどありません。

DSCN0536.jpg

写真は切粉を除去するため切断面を軽く拭いたものです。

動作音は掃除機と同じくらいですが、切断時には振動して大きな音が出たので、防振ゴムシート等を敷いたほうがよさそうです。

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Author:tsumehashi
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