2013年04月24日

ラインスキャンカメラ2

お久しぶりでございます。
ランサーの大会に出て、就職して、毎日研修の日々でございます…。
どっかの情報機器メーカーで働いてます。きっと皆様弊社の製品をちょくちょく使用して頂いてるんじゃないかと。

ランサーの大会は、そういえば報告してないなってのを今気づきました。
とりあえず、決勝にいけたんで満足です。
引越し云々で結局去年と全く同じマシンでプログラムを刷新。前日は良い感じで動いてたんですほんとです。
円柱を狙おうとして、間違ってプログラム上書きしちゃって戻せなくなっただけです。

…正直反省してます。なんであんなことをしちゃったんだ私は。

前日の状態で精度の調整をしたら1500点はとれたのに…。
でも次回以降は出れないかなぁ…。


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ラインスキャンカメラの話の続き。
実はこちらも、つい実験とかデータ取りとかできないまま卒業しちゃいまして、結局良い感じのデータはあんまりありません。


とりあえず、どんな状態でラインを読み取っているかというと、

CIMG0107_R.JPG

こうです。そして、ラインを読む位置は

CIMG0103_R.JPG

こうなってます。ホイールベースと1:2の関係になっています。
この時、多くのMCRとは違い、ラジコンカーベースなのでカメラは車体に完全に固定されています。(過去の動画を見てね)


で、定かではないですがこの時にどんなデータが出ているかと言うと、

TEK00000.PNG

こうなっております。上がクロック、下が出力データ(アナログ)です。白で出力が大きくなります。

1回めの山は、データとして使用しません。2回めの山をデータとして使用します。
これは、前回のデータ出力終了時点から、次回のデータ出力までの間隔を露光時間としているためです。メインの処理によって露光時間を変えたくないので、わざとダミーの読み込みをしています。

2回めの山から画面右に見切れている山までは、速度制御や操舵の計算などのmain処理を行なっています。
しっかり割り込み処理も作りこめばよかったのですが、なかなかそこまで手が回らず…。

実際、1回の読み込みは4msほどで終了します。ですがクロックを上げたり、カメラのデータ読み出しを割り込みで行うなどすれば、ダミーの読み込みをする必要がなくなります。(2ms以下で1周期読み出せます)
とはいえ、露光時間がかなり短くできるので、恐らくmain処理を行うことができなくなるぐらい頻繁に割り込みがかかるでしょう。


出力値はオシロのデータを見る限り最大2V程度です。ですがこの後、更に露光時間を短くして実装しました。
というのも、回路上に予めオペアンプで4倍される回路も実装されており、最終的に増幅したものをADで呼んで使用しています。なので、ピークが1Vでも十分です。
この場合、ラインがカメラの中心付近であれば照明も必要はありません。(あったほうが安定度は増しますが)
ただ、カメラの端の方に寄ってしまうと、元々の出力が弱いので、ラインと見分けが付けられなくなってしまいます。(まぁマイコンカーでもラインを見失うことはあるので、同じような処理をすれば大丈夫でしょう)

ともかく、全面白をカメラに見せた場合、ライトがあってもなくても、出力は山の形になり、サチらない限り両端はだいぶ暗いです。
こんな特性から、FreescaleCupでは中心部分を照らすライトにリフレクターキットを採用して光をある程度拡散、両端には集光レンズを採用しました。なるべく出力の山の形を平坦にさせるないし、両端の有効範囲を広げることを目的としました。MCRと違い、カメラが操舵と独立していない場合、両端の有効視野はかなり重要なんですよ。



とまぁこんなかんじで、眠い&明日日直なので、超適当になりましたが報告しときます。
想定はしていましたが、やっぱり毎日大変なので、ロボットに当てられる時間は絶対少なくなるなぁ…。
製作環境もないし(4畳のボロ寮じゃちょっと…)、工作器具とかもないし…。うーん。
posted by Tmk at 00:39 | Comment(0) | TrackBack(0) | MCR以外

2012年10月04日

The Freescale Cup 日本予選

9/30に東海大学高輪キャンパスで,The Freescale Cup(Japan) Preliminary Raceが開催されたので参加してきましたー

外資系だとこういう車って普通なのかしらん.RedBullのイメージが強いけど.
CIMG0445.JPG

とりあえずもう一回ルールを説明すると,カメラでライントレースしろ!っていう大会です.
キット支給で,大掛かりな改造はできません.プログラムで勝負しなさいよって趣旨の大会です.

もともと,2月頃にこの大会の存在を知った私と研究室の奴らとで,この大会に出ようかー?っていう感じに話が進んでいって,とりあえず出てみようかという運びに.

今回の大会は予選大会で,予選を通過したチームが10/22にある日本決勝大会の権利を獲得することができます.

コースはこんなかんじです.
CIMG6191.JPG

全長は30M弱.路面に凹凸があるバンプがあります.
本来なら,坂道とトンネルも存在しますが,今回の大会では無いことが明言されていました.


15校の大学・高専の17チームが参加しました.

結論から言うと2位です.

1位東大,2位にうち,3位に阪大という結果.

CIMG6227.JPG


1走目↓
CIMG6208.JPG

2走目↓
CIMG6219.JPG

本来なら1走しかチャンスは与えられないのですが,今回は2回というルールになりました.
また,ゴール通過後,3M以内に止まれない場合はペナルティ1秒,3メートル通過後,コース3枚分以内に止まらない場合は更にペナルティ1秒というルールもあります.
スタート位置には,線が交差するところとは違うラインが引いてあります.
ランサーロボットで言うと,カーブの入り始めとカーブ終わりにあるあのマーカみたいな感じ.

上に貼ったホワイトボードの結果は,ペナルティ込みの結果です.

ちなみに東大は終始突っ走り.止まることは考えていなかったようです.
対してうちは1走目1秒ペナルティ,2走目ペナルティ無しでした.

あ,すいませんが今回は動画なしです.決勝大会迄おあずけってことで.


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実はですね.大会まで何ヶ月かあったわけですが,意外とメンバーが時間取れないこともあって,実質2週間強で作り上げた機体です.

いやー,何が大変って,Freescaleのマイコン使ったことないもんで,設定をどうやってやるか分からず色々苦労してました.んでマニュアルもちょっと読みにくくて…(レイアウトとか翻訳ミスなどを除いても)

で,エンコーダ読めないとか割り込みできないとか結構直前まで切羽詰まってたんです.勝てないじゃね?ってぐらいに.


ついでにバラすと,速度制御は私がダウンしかけながら大会当日の早朝に動作確認しました.
更に,ゴール後3M以内で止まる必要があるかどうかのルールは,当日の状況を見てFreescale側が決めるとか言っていました.
が,結局当日配られたルールブックに「止まらない場合ばペナルティ」とか書いてあって,「おいマジかよなんかの間違いだろこれ」と思ってました.
その後開会式のルール説明で,「あぁ,なんか止まる流れだぞ」と私以外のメンバーが悟った時には既に私は停止プログラムをとりあえず作っていて(判断基準はエンコーダで)調整の時には動作確認….なんというやっつけプログラムだよ….

どちらも無事実現したおかげで2位になれたって感じです.どちらかでも出来てなかったら確実に3位だったところですよ.


とりあえず目指すべきは東大超えですが,かなり差を付けられています.
とはいえ,改善するべきところは色々見つかったので,負けないように開発するだけです.


お暇な方は是非決勝大会に観戦にどうぞ.
当日はFreescaleの展示会「FTF-Japan」も行なっていますよー.
まぁ,平日なんですけどね.事前登録制ですんでお気をつけて!


最後に一つ.
えー,決勝だけでなく,予選でもトロフィーと賞金を貰えるという話でしたが,トロフィーは別にいいんですが,

賞金の話はどこ行ったし!


あー,決勝で勝たないともらえないわけですか.


CIMG0459.JPG

posted by Tmk at 07:07 | Comment(0) | TrackBack(0) | MCR以外

2012年04月21日

ランサーロボット 出場したけど

結論を言うとさっぱり動かず0点でした.
言い訳したくないけれど,今回は初心を忘れたことが原因です.そこに尽きます.

そんな結果ですが,良ければ読んでいって下さいませ.

前回大会で隣の研究室の後輩に,基板を貸したりお手伝いをしたのですが,スタンダードクラスで2位に入賞してました.
その後輩に出ようよと誘われたのですが,結局その後輩は今回の大会を棄権してました.
誘われたから出てみたんだけどなぁ…と思ったことはさておき,とりあえず興味があるので出場という運びになったのが2月.

ランサー専用機じゃないと戦える気がしなかったので,(重心と総出力の関係)一から設計.


要求仕様として
・アッカーマンもどきにしたい
・前々から購入してるステアリングモータを使用
・回路は極力作らないで市販品を使う(とは言えそれなりに作りました)
・滝田技研様から頂いたSH7137マイコンボードを使う
・吸引する
・製作開始からあんまりお金かけない(切実


作る→動かす→改良するを1サイクルやりたかったのですが,時間がない.

ということで


車体.jpg

こうなって

CIMG0695.JPG CIMG0696.JPG

このような産業廃棄物を生成してしまいました.
(写真では槍付いてませんが,単なるカーボンの槍です.)


大会前日までハードウェアはいじってました.
というか,注意力散漫状態で机からジャンプさせたり,わかってて暴走させてしまったり.
もう今振り返れば,どこの新入生だよ!!って馬鹿なことをしまくり.そりゃ大会で走らないよ.
大会終わるまでこんな状態.はぁ,本当に自分がどうかしてたなって思うほど.

出発までに,基本的な関数を作り終えたとか,サーボの切れ角を計算して設定したとかそんなレベル.
コース上でどう動くかはこれからプログラミングだーっていう段階で時間切れで出発.
大会会場についてからの10分で,スタートアップからマーカー読んで槍を振るかもしれない動きをプログラミング.

けど,速度制御ゲイン,アナログセンサゲイン,センサ調整,動作確認の何一つを行えないまま本番とか,そりゃぁ無理だよ.

開発期間が短いのにノウハウがゼロ.もちろんその中で最良の結果をってのは常に頭の中にあった.
けれども,最良の結果を最高の結果と履き違えていた.そんな感じ.

ちなみに,モータを交換した際に配線を逆にしたことを気づかず,かつ動作確認さえ行わず(疲労困憊な大会当日の深夜のこと)で,そのせいで本番でモータを炎上させるとかね.もうね.(コース上がくさくなったのはほぼ私のせいです.はい.)
4輪のうちモータのある後輪だけが信地旋回状態になって,前輪がクリップしているためにモータロック→炎上の流れです.


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もういいや.作ったものについて説明します.
とりあえずスペック

マシン名:Lamilio(読み:らみりお)とりあえず頭文字をLにしたかった.後は深い理由無いですがヒミツ.
重量:1050g (クソ重い.3DCADだから設計した時点で重量判ってたんだけどさ.ゴミ設計.)
全長:550mm
ホイールベース:160mm
トレッド:180mm

マイコンボード:滝田技研 TG-C005(ルネサス SH7137)
駆動モータ:K&S KS180モータLS (未だにスペックよくわからないけど使ってる.li-po3 cellはよく燃える.)
ギア比:80:8(根拠なし というか手元にあった)
ステアリングモータ:FAULHABER 223206SR + IE2-16(意外とモータ長あって設計に苦労した.2年前に買ったけど大会で使ったのは初めて)
ステアリングギア比:25:1(もうちょっとギア比あっても良かったなこれ)
ファンモータ:TURNIGY 2627-1200(とりあえず回せそうなヤツってことで.お金がないので安いのをチョイス.ちなみに注文したのは大会5日前で,それまでに3回モータを変更してた)
電池:Li-Po 3cell


CIMG0699.JPG
駆動用モータにはPololuのデュアルモータードライバを使っています.(向かって右)モータを炎上させた際にもびくともしなかった代物.(恐らく片輪8Aを50秒程度)
電流センサ内蔵ですが,それを使う時間は微塵もありませんでした.
ステアリング用に1ch分Hブリッジを組んでます.TC4469のデータシートのやつです.


CIMG0700.JPG
写真右がマイコンボード.47mm x 23.5mmとかなり小さい.
コネクタは1mmピッチ.意外とヤバかった(入手性とお財布的な意味で
写真左の赤い物体がブラシレスモータです.ファンを直でまわしてます.とりあえず回れば良いと思ってたので,回転数はブラシレスにしては低めです.が,後々説明しますが十分っぽいです.
そして,ブラシレスモータードライバの裏に見えるのが見にマイコンカーキットのジャイロと加速度センサ.
ですが加速度は秋月で売ってるセンサそのまま,ジャイロは増幅率低めで調整可能で微分フィルタ削除になってます.単体の実験でまぁまぁ角度はとれてます.が,これまたそれをフィードバックに使う時間なんて有るはずもありません.


CIMG0706.JPG
ステアリングのギア組みはこんなん.モータを重心に寄せたかっただけ.
こんな設計は参考にしちゃだめだよ.


CIMG0709.JPG
センサは急造品.アナログセンサ2つとデジタルセンサ3つの組み合わせ.
アナログセンサは変調できます.これまた時間がなくて断念.


CIMG0711.JPG
エンコーダはマイコンカーのエンコーダキットver.2
200パルスのエンコーダを持っていますが,何故かカウントをまともにせず(1パルスの変化で2〜15程度のカウントに誤入力される 未だに原因不明 オシロでチェックしても波形に異常なし),パルス数の低いこのエンコーダしかまともにカウントしなかったので仕方なくこれを使ってます.
ちなみにフォトインタラプタを固定している板は,後輩のミスった基板です.FRPだし.


CIMG0712.JPG
直径12cmの(比較的)大径遠心ファンを搭載しています.CDと同じサイズ.

CIMG0575.JPG
特に空力計算したわけでもなく,何となくそれっぽい形にしてみただけです.曲線はサイクロイドです.


CIMG0715.JPG
シャーシ下のスカートですが,電通大さんのそのまま真似るのは気が引けたので,100均に売っている開き戸用隙間シートをベースに,透明荷造りテープを上から貼って,継ぎ目を塞いで滑りを良くしています.とは言え突貫ですが.

CIMG0721.JPG
これが開き戸用隙間シートです.白い部分は予め両面テープが付いてます.摩擦力が高いので上から梱包用テープは必須かな.


CIMG0717.JPG
槍サーボにはこれ.当初は別のだったけれども,初段ギアが欠けた際にいっその事と後輩から借りました.
これ,めちゃくちゃ早い.ヤバイ.スピードは0.06sec・60°ですが,SANWAの同程度の速度のサーボ(ERG-WRXとRS-995を使用したことがあります)と比べると次元が違います.というか比べるの可哀想です.そのぐらいのスピード.
加えてチタンギア.その強度はうちのサークルで使う二足歩行ロボットで実証済み.ランサー程度で欠けるはずがない.
欠点としては,それなりに電流を食うことと,ハンチングがちょっと大きいかなというぐらい.でもサーボプログラマ使えば何とかなるような気がする.
そしてこのサーボ,なんと洛西で投げ売り価格!ヤバイ欲しい!けれどお金ない….




そして動画はこれだけ.実験動画です.
http://youtu.be/2w3FiOuore8


動画内のファンの出力は50%です.
100%にすると,天井に張り付くとか余裕なレベルになりますが,走行抵抗も大きいですね….あんまり意味ない.
大きな加速度が必要になる箇所ではタイヤスリップが減るので,挙動が良い感じになります.動画を見ると分かるんじゃないでしょうか?

ちなみにマイコンカーのコースは数年前にサークルで制作したもの.1枚1800mmです.
白マーカーのようなテープから,養生テープまで600mmです.
速度は3m/s設定ですが,ログも取れてないので速度が到達してるかは知りません.最大印加電圧6V位?


後でコースでも走らせてみたいのですが,隣の研究室に交渉する必要があるのと,超重いので簡単には展開できないですので,いつになるかわかりません….
posted by Tmk at 08:38 | Comment(0) | TrackBack(0) | MCR以外

2011年10月30日

リチウムポリマー電池をバラす

最近はそれなりに忙しい(はず)のですが、顕著に結果が目立つようなものが無いので微妙なところです。

ちなみに、仙台であった知能ロボコンには参加してきました。
参加機体はこの機体です。
気まぐれで応募し、周りには2日前ぐらいに参加をバラし、強行日程で行って来ました。(夜行バス往復)
初参加の仙台の大会で、なかなか良いマシンたくさんあった中、無事にチャレンジコース1位をいただくことが出来ました。(結果はこちら
試走場所では照明の関係でカラーセンサが不調だったのですが、本番はしっかり動いてくれて一安心です。

応援していただいた方々、協力していただいた方々、本当にありがとうございました。
ちなみに今後は、大学ニュースへの掲載、地元イベントの展示と、第4回先端ものづくりチャレンジin習志野(2011/12/11)でのデモ走行をさせて頂く予定になっています。
当日は知能ロボコンのチャレンジコースも開催する予定なので、是非参加をよろしくお願いします。
大学サイトに大会翌日に掲載されてた! 先生にも学校側にも言って無かったのになぜ…?

※当日の写真、動画をお持ちの方、良ければ動画と写真を頂きたいです。
私達のチームでは全然撮影出来なかったので…
特に私達の動画をいただければと思っています。
YouTube等へのUp等でも構いませんので、ぜひ頂きたいです。
よろしくお願いします。




先日、使用不可のリチウムポリマー電池を処分する際、「ついでだからバラしてみようか」と思い立ちまして、バラしてみた次第です。

リチウム系電池は、性能が高い分扱いを間違うと発火し、火災の原因となる可能性があります。
電池の処分も含め、一切の責任は使用者にありますので、安全を確認して行なってください。


バラすのはLAB503759(株式会社エイ・ティバッテリー(A&TB) 既に解散
CIMG0781.JPG


ハイペリオン 2100mAh(詳細はわかりません…)
CIMG0782.JPG

の2つ。どちらも完全放電済みで、しばらく塩水づけしておいたものです。
まずはA&TBのやつ。
パッケージを破るとこんな感じです。表面の四角い跡は、透明シールでした。
CIMG0783.JPG

CIMG0784.JPG

その透明シールをはがすとこんな感じ。
CIMG0786.JPG

更にもう少し…(途中で手が荒れてきてるような感じだったんで、写真では手袋つけてます)
CIMG0787.JPG

パッケージ破るとガスの匂いが臭いです。
破る前に触った感じ、膨らんでいる感触はなかったのですが…。

電池なので、こんな感じに積層されています。
CIMG0792.JPG
電極が1つしか出ていないですが、実は引きちぎってしまいました…。

そして、くるくるっと全部開いてみました。
CIMG0795.JPG

どうやら、半分にたたんだものをくるくる巻いてあるって感じです。
CIMG0796.JPG

黒いのは負極のカーボン系統の素材っぽい。結構ボロボロ崩れやすい。
光って見えるのがリチウム系素材かな?



対してハイペリオンの電池の方も。
塩水が入り込んで、極の素材が錆びてる感じです。
CIMG0797.JPG
A&TBのやつと違い、もう1重にビニールパッケージングしていました。

それを破ると… この見た目もA&TBのやつと違う。
CIMG0798.JPG

何となく積層度合いも違うし、極の素材が1枚1枚ばらばらになってるらしく、それらがまとめられて外部に電極として出ているみたいです。
CIMG0800.JPG
CIMG0803.JPG

全部広げるとこんな感じ。
絶縁体のビニールが、さっきのA&TBのと比べてもっと薄いような感じがする。
ちらっと見えますが、全部は開ききれなかったので途中で半分にしています。
なので全長は140cmってかんじです。
CIMG0810.JPG


こんな感じで、電池は高度な技術のもとに成り立っています。
高いCのものは、その物理的な密度も大きいですが、中ではこんなにしっかり詰まってるんですね…。
posted by Tmk at 20:44 | Comment(0) | TrackBack(0) | MCR以外

2011年01月11日

マイコン処理能力比較

※2011/8/9更新 mbed(LPC1768)の結果を追加 表を3つにしました
※2011/8/3更新 C2000 28S Piccolo (TMS320F28035)の結果を追加
※2011/3/14更新 RX62T(アルファプロジェクト AP-RX62T-0A)の結果を追加 表を2つにしました
※2011/1/13更新 AVR(ATmega168P)の結果を追加  表をちょっとだけ見やすくしました。



今回は、サークルで製作している2足歩行ロボットの研究の一環として、何種類かのマイコン処理能力の比較を行ったデータを公開します。

二足歩行ロボットの歩行制御は、ZMPや足先が通る軌道を計算するような、リアルタイム処理を行う必要があります。
逆運動学のような三角関数のオンパレードな処理は、小数点以下の位も必然的に出てきますが、皆さんご存知のとおり、実数型は処理速度が遅いので使用したくないです。そのため、固定小数点として、実際の数値を適当に桁増し(うちの場合は1000倍しています)して処理させるのが、ホビーロボットでは一般的です。逆三角関数なんかも、テーブルを用意して高速に処理させています。(math.hを使わないことで、容量の節約兼ねています)

ただ、そもそものところ、どのくらい速度が違うんだろうという情報は、そこまで多くないです。
最近開発やリリースされたマイコンは、MIPS値を公表していたりもしますが。
ルネサスエレクトロニクス公式にて、固定小数点ライブラリが公開されています。
その他実行速度についての資料もありました。アプリケーションノート付近にありますので探してみてください。



とりあえず、それぞれのマイコンがどれぐらい違うのか、そして整数型と実数型のスピード差が知りたかったので、
1,逆運動学計算10回
2,軌道計画計算
3,行列の掛け算整数10回(4*4同士の掛け算)
4,行列の掛け算実数10回(4*4同士の掛け算)
の4種類を比較しました。

実験対象は以下のマイコンです。

        
マイコン名 型番 メーカ 動作メインクロック コンパイラ 備考
SH7125 R5F7125 Renesas 50MHz C/C++ compiler package for SuperH RISC engine family V.9.04 Release 00 AKI-7125(秋月)
SH7144 64F7144F50V 50MHz AKI-7144(秋月)
SH7137 R5F71374F 80MHz TG-C005(滝田技研)
SH7262 R5S72620W144FPU 144MHz Interface 6月号
RX610 R5F56108 96MHz C/C++ compiler package for RX family V.1.00 Release 01 RX-Stick
RX62T R5F562TAADFP 96MHz AP-RX62T-0A(アルファプロジェクト)
H8/3664F HD64F3664FP 16MHz C/C++ compiler package for the H8, H8S, and H8SX family V.7.00 Release 00 AKI-H8/3664F(秋月)
H8/3694F HD64F3694FP 20MHz AKI-H8/3694F(秋月)
H8/3048F-ONE HD64F3048BF25 24.576MHz RY3048F-ONE(北斗電子)
R8C/35A R5F2135CCDFP 20MHz M16C Series, R8C Family C Compiler V.5.45 Release 01 Renesas Starter Kit for R8C/35C
 ATmega168P ATmega168P-20PU Atmel20MHz WinAVR-20100110外部セラロックによるクロック生成
 C2000 28x Piccolo TMS320F28035 Texas Instruments60MHz Code Composer Studio Core Edition Version: 4.2.2.00033 f-palette(furo)
Cortex-M3
LPC1768
LPC1768 NXP Semiconductors96MHz http://mbed.org/ mbed

測定方法は、それぞれの処理開始直前と終了直後にピンの出力を切り替えて、オシロスコープでON幅を計測します。
オシロスコープはテクトロニクスの TDS1002Bを使用しました。


逆運動学計算は、整数型しか使用していないです。三角関数も全て行列です。6関節分を1回で計算しています。
軌道計画は、イメージとして二足歩行ロボットの足が地面から離れて、再び地面につくまでの軌道を計算していると考えてください。

結果(単位:ms)


マイコン名 逆運動学 軌道計画(10) 軌道計画(20) 行列計算(long) 行列計算(float)
SH7125 6.12 2.361 8.216 0.646 4.832
SH7144 3.074 1.207 7.204 0.364 2.464
SH7137 7.052 1.836 6.284 0.9264 3.844
SH7262 4.67 0.2 0.727 0.466 0.46
RX610 3.342 0.2266 0.874 0.3112 0.3786
RX62T 1.957 0.113 0.433 0.1565 0.1882
H8/3664F 32.9 - - 10.71 31.8
H8/3694F 26.32 - - 8.568 25.42
H8/3048F-ONE 18.15 8.62 34.76 6.664 21.7
R8C/35A 59.64 - - 22.5 247.6
 ATmega168P---7.74485
 C2000 28x Piccolo9.2091.7986.2240.72573.353
Cortex-M31.4630.27741.100.12270.7696

軌道計画のとなりの数値は、軌道を何分割して計算したか、です。
欄が「-」となっているのは、メモリ不足で実行できませんでした。よって記録なしです。
R8C/35Aの行列計算実数型は、メモリの関係で1回しか計算できなかったので、1回の計算結果を10倍した数値です。


以下のグラフは、評価した全てのマイコンにおいての処理時間(行列計算2種)の結果です。
処理の早いマイコンはグラフが描画されていないように見えますので、次のグラフを見てください。
syori1.JPG


以下のグラフは、上のグラフから一部の速いもののみの処理結果です。
syori2.JPG

以下のグラフは、RX、SHマイコンの全種と、比較用にH8/3048F-ONEマイコンの行列計算2種、軌道計画(20)、逆運動学の各種計算結果です。
syori3.JPG


H8が遅いのは知っていたのですが、思った以上に遅かったです。
また、RX610とRX62T、SH7262はFPUが入っているので、floatにしてもあまり速度は低下しませんでした。

ってか、R8C/35Aがなんでこんなに遅いんだろう…。プログラムのアルゴリズムや、変数の型なんかは全部同一なのに…。
R8C速いっていうのを時々聞くので、ちょっと期待していたのですが…。
最適化は全て切ってありますが、最適化を使ってもH8に勝てず…。(詳しい数値は記録し忘れました…)うーん、なんでかなぁ。きっと私が悪いんだろうなぁ。

ATmega168Pは同クロックのH8/3694Fより若干早いです。ただそれも整数型計算のみ。実数型はタブーなぐらい遅いです。
小規模な電子工作であれば、値段的にも魅力です。

Piccoloは、うちの大学直轄のロボット研究組織である「fuRo」が開発した「f-palette」に搭載されていて、ちょうど1年生のSAをやることになった関係で頂きました。
SHと同程度の処理能力な模様です。高分解能なタイマユニットなどが魅力なマイコン。

Cortex-M3は流行りのmbedで実験してみました。
整数演算は今のところ最速、浮動小数点もFPUが入っていないのに、かなり善戦してる。FPU無しではダントツの1位。
ARM系統が思ったより早かった…!

H8は「その他の製品ファミリ」に既に入っているので、マイコンカーでも今後R8Cへの流れが進んでいくと思われます。
でも移行し始めたと思ったら、経営統合&RL78マイコンの登場で、将来的には再び移行の流れになりそうな気がしなくもない。ただ、RL78は78Kがベースだし、開発環境も旧NECのやつだし。
もちろん開発環境含め統合、かつ今までのR8Cや78Kも供給を続ける、とのことだけれど。


開発メーカはまだ良いとして、やっぱりホビーや教育関連になるとこういう話は面倒臭いよなぁ…。
きっと、「秋月が出荷終了する」とかそのぐらいのことが起きない限り、移行はしないだろうし。
とはいえ、古いファミリのマイコンで勉強するより、近年よく使われるマイコン、環境で勉強したほうが今後も役に立つことが多いだろうし。

とかいううちのサークルでは、SH7125かRX62Nが主流でございます。

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2011年01月09日

今回は知能ロボコン

今回は知能ロボットコンテストについてです。
MCRの記事じゃないですが、気になる方が入れば見ていってくださいませ。

とりあえずマシン紹介です。

チーム「WTM」 マシン名「ピクソン」
IMGP0692.JPG

第3回先端ものづくりチャレンジin習志野 最優秀賞受賞
予選競技点29点(5分)、決勝競技点41点(10分)

大きさ:320*320*270ぐらい(ファンユニットを上に向けたとき)
重量:1762g(電池除く)
電池:Li-Po 4セル 1100mAh(メイン)
   Li-Po 3セル 1100mAh(ファンモータ用、とりあえず7〜12V程度のバッテリーを使用)
モータ:Maxon A-max22 333978(ギアヘッド4.4:1とエンコーダ100パルスが付いています)
ギア比:83.9:1
ファンモータ:タミヤ模型 タムテックギア スポーツチューンモータSPT(http://tamiyashop.jp/shop/product_info.php?products_id=40537
マイコン:SH7125(秋月のマイコンボード使用)

基本的にライントレースを行ってボール探索エリアまで移動。エリア内ではオドメトリを利用しつつ、ファンモータを使ってボールを回収、1個ずつボールをゴールまでいれにいきます。
シャーシと足回りは先輩の製作したものを譲り受けています。
その関係で速度が出ない(12Vで250mm/s程度)ので、Li-Po4セルを無理やり使用しています。
回収ペースは、5分で8〜10個程度。やはりギア比を落として、スピードがほしいところです。

オドメトリで自己位置がわかるので、壁にぶつからないようにしたり、ラインから外れてボールを回収し、再びラインまで戻ってくることができます。
なるべく手前のボールから迅速に回収し、ボールの見落としがないようにプログラムしました。
ファンユニットにボールが吸い付いたかどうかの判定は、ユニットに搭載されてあるカラーセンサが行います。

動作の様子は動画をどうぞ。(第3回先端ものづくりチャレンジin習志野 決勝戦)
このぐらい解像度落とせば、顔は大丈夫だろう…多分。



最後3つは、会場の照明が想定よりかなり強烈で、ボールを既に持っていると誤検知してしまったためです。
本来なら、壁にぶつかりそうになったらラインまで戻ってくるのですが、それも動きませんでした。おそらく照明対策をした際にいじってしまったのかもしれないです。
ちなみに動画開始時点でリトライ1回しています。これも照明の影響による認識ミス…を無くすためのプログラムが調子悪かったのだと思われます。






ここからは、過去の写真と動画を交えたエピソードなんかを。

大学3年の最初に、うちの学科では研究室に配属されます。
研究室に所属してから、もちろん何かテーマを決めて研究をするわけなのですが、特に強くやりたいテーマがあるわけでもなく、MCRでも1人でなにか作ることをずっとやっていたので、4年で本格的に研究を行う前に、複数人でなにか一つのものを作るという経験をしたいなーと思って、つくばチャレンジとの二者択一で選びました。当時はつくばチャレンジに大きな興味がなかったというのもあります。
最初は3人チームが3つ、という状態でスタートしました。
それぞれ、メカ、回路、ソフトを1人ずつ担当します。(私はソフトです)
ライントレースを主体として、補助的な位置推定にオドメトリを使う作戦です。(とか書いてますが、これも2転3転した結果です)

で、つくりはじめるのですが、主に前期はサークルで副部長をやって忙しかったこともあって、回路をひと通り動作するプログラムを作るだけでした。
メカ的な部分は担当者が全然やってないし、回路的な部分は、研究室の先輩が作った、ひと通りの機能が揃った既存の基板もあったのですが、担当の@akichanX(Twitter)が1から勉強したいと言っていることもあって、とりあえず動く物のみが出来上がっている状態。
大会までに3回の2研究室合同(同学科内の2つの研究室の3年生が取り組んでいます。)の中間発表会があるのですが、第1回の時の機体はこんな感じ。

SBSH0332.JPG

本来ならライントレースなんかも私がやる予定ではあったのですが、プログラムを組んで実機を動かせるかどうかが、私が把握していない状態だったので、本当に「いつの間にか@akichanXがプログラムつくって走ってた」状態。その後は事あるごとにチラチラ愚痴をつぶやかれたような気がします。気がするだけです。
上記の理由にプラスして、チームとしては完全分業制でしたが、メカも回路も予想していたレベルに到達していなかったので、今ひとつやる気も出ず、その時点でプログラミングするという行為に意味が無いように思いました。実際、私が作った関数的な部分はその時から変更がないですが、ライントレース系のプログラムは最終的に一新されています。

その後の回路担当である@akichanXの製作っぷりは半端ない改訂回数でした。そのへんは心配しながら見守りつつも、とても頑張ってました。
ただ、メカ関係は設計図すらない状態。そんな状況でゴタゴタあって、なんか機体が上がってきました。
それがこれ。

CIMG0137.JPG

回収ボールを収納し、あとで一気に放出する考えでしたが、とっても残念なメカが上がってきました。
一応期待していたのですが、とってもありえない…。うちのサークルで二足歩行ロボットを作る1年生にも完全に負けてる。

第2回の中間発表会はこれで出ました。その時は、ライントレースをして回収行動を開始する所までしかプログラムがありませんでした。
アホみたいに長いアームに加えて、安いMG945サーボなので、すぐに軸受も馬鹿になって、悪い制御と相まってハンチング…。
まさに「荒ぶるアーム」。今でも時々ネタで出てきます。
数日の調整で満身創痍になったのでマシンを放棄。その後メカ担当が研究から脱退。そのため私が同じコンセプトで、結構時間かけて設計をしました。
ですが、時間がないことや人員も2人だけになったということもあって、堅実に1個ずつ回収する方法に転換しました。
実際、ハードウェアはボールを検出するPSDセンサの取付部分と、ボールを回収するファンモータユニットの取り付け部分のみの設計のみで、既製品も利用したりして、点数が少ない加工もすぐ終わりました。

DSCF4278.JPG DSCF4280.JPG

DSCF4281.JPG DSCF4283.JPG

後はひたすらプログラミング。動かしてはプログラム変更して…の繰り返し。
私にとっては、テンプレートが出来上がってるマイコンカーと比べると、何倍もの労力をつぎ込んだつもりです。

2回目の学内中間発表ぐらいからでしょうか。少なくとも学内の他チームに負けないという意識は持っていました。大会前の数日は、他チームに負けたらしばらく引きこもってやろうかと思ったぐらいです。(と書くと、1/8の記事にちょっと反しますが。でも大会直前は「負けないように頑張る」じゃなくて「絶対勝てるから頑張る」しか考えてませんでしたね。)


当日は、会場の照明にカラーセンサが負けて、ボールの検出に不具合が起きてしまいました。(ボールをファンユニットが吸ったかどうかは、カラーセンサのみで検出しています。)
直前まで調整したのですが不完全だった模様。前日のうちに分かっていたのですが、一晩では冒険もできず、対策できませんでした。
予選、決勝ともに、カラーセンサの不具合からなる誤動作で競技終了です。照明がそこまで強くなかったら、パーフェクトも可能でした。(練習では何回も出来ていました)

イルミネーション関連は、ほぼすべて@akichanXの提案と製作。
私は手を回しても、プログラムが半端になって終わっちゃうんじゃないかと思っていたので…。
後付、しかも大会直前だったので、中身はどうしてもゴチャゴチャしてしまいましたが仕方ないです…。
それでも見た目はいい感じに仕上がったので、審査員評価にプラスになった部分も大きかったようです。
私がうまく制御しきれなかったのは残念ですが…。(直前はカラーセンサ対策で精一杯でした)

それと、山形電波高校の齋藤先生ともお会いして、色々お話させていただきました。(http://www2.jan.ne.jp/~csc/narashino10/narashino10top.htm
あっという間に終わったなという感じでしたが、なんとか最優秀賞もらえました。同じ研究室のもう1チームがデザイン賞を頂きました。競技点についても、私達のチームについで2位でした。

技術的に勉強できた点は幾つかあったのですが、やっぱり共同で1つのものを作る大変さと難しさ、そして可能性を勉強できたことが一番の収穫です。
あぁ、ハッピーエンドでよかったなぁ。

DSCF4318.JPG
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2009年09月28日

高エネルギー蓄積物

ある日、あるところのゴミ箱にて。
見覚えの有るサイズの電池を拾いました。
長方形で銀色。それはLAB503759C2と言う名前のリチウムポリマー電池でした。
 
3セルパックが三つありました。
見た目の損傷が一切無いので、とりあえずお持ち帰りしました。
 
その日、部室にて。
セルの端子の保護もクソもない養生テープをはがすと、そこにはことごとくハンダの「剥がれている」配線が存在していました。
少し衝撃が加わっていたら、私のカバンは炎上していたことでしょう…。
アルミをハンダ付けできない人は、おとなしく既製品を買いましょうね。
既製品の方がよっぽどハイパワーなものばかりだよ。
 
 
結論:「バッテリー」というものはナメられているらしい。

 結構二足のプログラミングが進みました。
残すは
・サーボ回転方向の実機確認
・サーボ角度指令方法の変更 
・コントローラのボタンを目標座標として設定できるようにする
の3つ。今週の部会までにできるかしらん。まぁ、宿題もあるし無理しないように頑張ろう。
 
 
マイコンカーはアッカーマンやりたいなぁ。
ステアリングもガッツリ作りたいなぁ。
モーターどうしようかなぁ。
 
そういえば、こんなものがあること知りませんでした。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-01739/
これ使えば、RS-232CドライバICが乗っていない、秋月SHTinyのプログラミングももっと簡単になるなぁ。
ザビエル先輩のマイコンカーに乗ってたやつもこれかも。
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2009年09月18日

どうやら終わり

色々あってご無沙汰です。昨日で夏休みが終わりました。まぁ、今日ガイダンスに行ったら連休なんですが。

動画公開再開しました。順序変更、マシン名追加、若干画質向上しました。以前ダウンロードした方も、今一度のダウンロード推奨です。

そんなに作業はやってないです。マイコンカーは早くもシーズンが終わってしまったので、他にやっていたことを進めてます。
次のシーズンまで時間があるし、新しいマシンも作りたいし…。

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ところでですね、少し悩んでいることが一つ。

現在私は部内プロジェクトの二足歩行ロボットプログラムを組んでいます。
まぁ大体の土台は出来たかなって所なのですが、少しプログラムで迷っていることがあります。
それは変数(フラグ)管理のことです。

コントローラとしてPS2PADを使用(VstoneのVS-C1です)
その信号をATtiny2313で少しいじって、そこからSH7125に入力させます。
タイミングパルスがAVRから出力されて、その都度割り込みで処理します。
1度に2bitのデータを受信し、一通りデータを入力するにはそれを24回繰り返します。(24*2/8=6byte)
そのうち4byte分は数値データとして保存します。(アナログスティック上下と左右×2)
残り2byteはそれぞれのボタンです。

そこで、です。

ボタンの1/0情報を、char型16個の配列を使って管理するか、short相当の変数1にまとめて管理するか。そこを悩んでいます。
いや、別に容量の方も処理の方も余裕です。逆運動学計算するって言っても、SHマイコン(しかも計算は整数処理)なので、特にパワーが足りなくなることはないです。(まだ実装していませんが)

ただ、どちらがスマートなのかなーと思いまして。
short1個で管理するほうが気分的にはかっこいいです。
ただ、書き込みと読み出しのステップ数が増えるわけで…。
でも増えるって言ってもビットシフト1回とAND処理程度…。
たぶんshort1個で処理するだろうな。
そういえば、AVRに書き込むプログラムの設定を変えれば、8bitで読み込みも出来るんだった…。そっちの方が楽だったなぁ。回路組んじゃったし、変える予定は無いけれど。

あんまりやったことが無いからかもしれませんが、やっぱり無線を使って意図した動きをしてくれると面白いです。今だに今年の4月に回路が完成した相撲ロボットをいじって遊んでますから。
そろそろ自立化しようかなぁ。相撲班が作ったマシンの相手専用とか。そろそろラジコンでいいから倒してくれー >相撲班


それにしても、シリアル受信がいまだに出来ないのは何でだろう…。
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2009年08月02日

亀裂

例えば高校受験を失敗して、私立校に進学したとしよう。
卒業後はそのまま就職していた可能性が高い。

例えば、高校の部活動に参加しなかったとしよう。
卒業後は産技短か、就職をしていただろう。


今のこの時間、ここにいる理由。
それは自分が望んだから。そして、その道が開いていたから。

時々、その選択は正しかったのかと、自分に問いただしてみる。
しかし、答えはいつも同じ。「分からない」
判断する材料が無いし、きっと当分出てこない。いつになるのかも分からない。

選択というのは、すべて自分で決められることばかりなのだろうか。いや、必ずしもそうではない。というより、選択の自由は思ったより少ない。
限られたカードの中で選び出す。簡単なのに困難。困難なのに簡単。

ただ、それが本当にすべてのカードなのか?
きっと、恐らく、たぶん、見えないカードは存在するだろう。
私には見えないカードが沢山存在している、はず。
けれど、分からない。知らない。
そんなの、自分じゃ見つけられないもの。だから見えない。

そして、そのカードに「あたり」と「はずれ」ってあるんだろうか。
そんなこと、知らない。分からない。
どのカードを選んでも、きっと分からない。

したいことをすれば良い。って言われた。
したいことってなんだろう。
出来ないことってなんだろう。
出来ることってなんだろう。

その考えは、果たして本当なのだろうか。嘘なのだろうか。

知らなくて良いのだろうか。



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海の色、空の色。
いつも変化している自然の色。

ただ、根底に流れる「色」は、ある一つの色になるらしい。
それは場所によって違って、見る人によっても違う。

色というのは、見る人によって感じ方は違う。自分の見る物が、絶対他人と同じとは言いきれない。というか言えない。

そして、色はいつか色あせるものらしい。よく分からない。
それが色の変化なのだろうか。

決まった色、変化していく色。

色は、本当に「色」なのだろうか。「色」だけなのだろうか。

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先週、なんとなく書きたいなって思ってたけれども、テストもあったし書けなかったもの。本当に書けた気はしないけれど。
posted by Tmk at 14:49 | Comment(0) | MCR以外

2009年07月19日

せっかくだから

先日行った「文化の祭典」では、学内文化系のほぼすべてのサークルがブースを設置して、展示や発表等を行います。

今年、初めて先生方が展示を評価するシステムが出来たらしく、私たちも結構頑張りました。ただ、色々運営上支障があった時期だったので、司令塔が無いような状態で進めていたので、色々まずかったなと反省している面もあります。

そんな面がありながらも、全サークル中1位の評価を頂きました。
一番まずかったかなと思われたところが的確に指摘されていたり、毎回見ていただいている方からの指摘等もあり、とても有難かったです。
…と、色々まずかったのに1位って…。僅差のサークル(マン研、鉄研、動画)はともかく、他のサークルはどうなってるんだよ…。

ということで、これからも頑張っていく所存であります。津田沼祭も頑張りますよー。
…場所はかなり狭いですが。

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本日、右のリンク集に3件リンク追加しました。
みんな、先日ブログを開始した同じサークルのメンバーです。

明日の設計図(Adldおにーさん)
http://werner.blog.shinobi.jp/

二足歩行ロボット製作中のAdldおにーさんのブログです。
現在2年で一番完成度の高い二足歩行ロボット作っているいる人。資金不足らしい。
私をMキャラに仕立て上げた人。
時々数学者、時々設計者、時々哲学者


電気は生物だと思うんだ(htnk.sp)
http://htnksp.blog91.fc2.com/

相撲ロボット回路担当のhtnk.spのブログです。
とりあえず色々チャレンジしてそれなりに色々知っている人。
ただ、色々な疑惑の目でサークルメンバーから見られているのも事実
目つきが悪いとはいえ、中身は意外と良い人。


てんてんの間(tenpei)
http://tenten-ma.jugem.jp/

二足歩行ロボット回路担当のtenpeiのブログ。
重度のニコ厨ともっぱら評判の人。
回路を頑張ろうとしている人、実は成長しているような感じがしなくも無いという極めて微妙な感じ。今度教えますよ。
いつもバイトお疲れ様です。


3つともぜひ訪問してプレッシャーをかけてやってください。
posted by Tmk at 03:50 | Comment(0) | MCR以外

2009年07月17日

うわぁぁぁん

やってしまった!(以下略

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あたまいたいー。(挨拶

最近、ニート化しています。なんということだ!
…ということで報告書も無事(?)あがったので、これから作ったり作ったりします。
あ、来週はテストラッシュだっけ。じゃ再来週…もテストとか課題とか。
…ということは、2週間でマシンをリニューアルしろってことか!厳しい。厳しすぎる。

そんな訳で、アキバ大会には去年から大して変わっていないマシンを出すことになりそうです。せめてモータだけは新しくしたい。
湘南大会で使う意味も無く消え去ってしまった先読みセンサの復活も…!って図面書き直しだな…。
ステアの構造変更アイディアもあるけれど…試せるかどうか。

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えっと、暑さのせいかモチベーションが下がっているせいか、若干逃避傾向です。ピークは超えたので、何とか頑張れそうです。ま、どうにかなるだろう…と気楽に考えて、なんとなく頑張ることにします。うん、そのほうが楽。
とりあえず学校に行きましょうか。
posted by Tmk at 09:24 | Comment(0) | MCR以外

2009年07月04日

無事…?

昨日付けで、私の所属する総合工学研究会の副部長に就任しました。
部会での決定は2週間前ですが、諸事情により昨日、新部長と書類を提出しました。(といっても、私はついて行っただけですが)

前途多難な部の運営ですが、何とか殆どの引継ぎ処理が完了しました。
…といっても、私は何も引き継ぐことが無いのですが。
部長は明確な引き継ぎ期間さえ無いです。混沌とした状況ですが、何とか部長と部自体を支えようと頑張っています。

通常は大学祭終了後に引き継ぐのですが…まぁ、色々あったんですよ。

とにかく、早くも体制が2年生主体になったので、より良いサークルにしていきたいですね。

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あんまり製作が進まないなぁ。
まぁ、製作以前の仕事が溜まっているからなのですが。
何種類か書類を作ったり、色々リサーチしたり。地味な作業なくして開発は成り立ちません。

ただ、こうも毎日ジメジメしているとテンションもあがらないです。湿気のせいで空調も効きが悪いし。



…私の生活には、ビタミンBが決定的に少ないです。
口内炎が痛いのなんのって。
posted by Tmk at 04:18 | Comment(0) | MCR以外

2009年04月18日

アキバツアー

今日は1年生をアキバツアーへ引率。
結構2年生は買い物で1年生を待たせる場面が。やり方をもう少し考える必要があるね…。

UEWの太さ間違えたー!もっと細いの買えばよかった。
だけどちょうど良い太さ無かったような気がする。
Φ0.24orΦ0.26が良かったなぁ。まぁ、とりあえず使ってみよう。
UEWをメインで使うようになってから、はんだごてを変えたいなぁと思ってしまっています。5000円ぐらいの1本買いたいなー。でもお金ない…。

秋月でジャイロモジュールとか、加速度センサとかを購入。
そしてNJM2360ADを購入。鈴商でMC34063@150円があったのを見たのですが、秋月で最近取り扱いを始めたのを知って、今日買ってきました。2こで150円なので即購入決定です。
そのほかコンデンサとかを購入。
1500円で単3のeneloop8本パックも購入しました。とっても安い。
2パック買ったら友達に1パックほしいって言われて、1パック売ってあげました。


今回1年生はあまり買わなかったけれど、後でまた来ることになるでしょうね。今後の活躍に期待。私も最大限努力するので、立派なものを作れるように頑張りましょー。
posted by Tmk at 22:44 | Comment(0) | MCR以外

2009年04月16日

テクノフロンティア

http://www.jma.or.jp/tf/

今日は授業の一環でテクノフロンティアを見学。いつも通っているキャンパスの最寄り駅から一駅。歩ける距離なんですが、結局電車で行きました。
朝は直接集合だったし、午後一から英語だったし。サボりたかったけれど。

テクノフロンティアは、何種類ものジャンルの部品展示会が同時開催されます。多種多様な部品を使うロボットは、注目すべき要素が沢山あるわけで。色々見てきました。


とりあえず、maxon motorブース。
Image043.jpg

カタログと一緒に頂きました。
どうやら、ウチのサークルの大半の人は貰った模様。

新製品を集めたカタログも挟まっていて、会場でも展示してありました。
改めてmaxonの公式ページを見ると、日本版のページでは未詳カイな製品です。global websiteのほうには発表済みでした。

それと、OmniZero.7とALCNON?がいました。私がデモを見たのはALCNON?だけですが、他の大半のサークルの人はすでに見たことがある人たち。壊れ具合を見てみたかったらしい。

確かにすごい。…でも、動きが面白くないなぁ。

そのほか、色々なモータメーカーを見て回ったり、半導体、計測器具、機構部品などなど…色々見て回りましたが、じっくり見ることが出来なかったのが残念。
何社かのカタログを貰ってきて、どんな部品があるかを見てる途中です。


なんか、昨年より来場者が少ないみたいですねぇ…。
ルネサスとNECエレクトロニクスが合併しちゃうらしいですし。


某半導体メーカのブースで友達と2人でじっくり見てたら、横の方で担当者の方たちが私たちの事らしいことをぶつぶつ話し込んだ後、横から何も言わずに案内の紙を1枚突き出しただけでその人はすぐ引っ込んでしまうようなことをされたのは秘密だ。

もしかしたら、報道や業績関係で気が立っているのかなと思いつつ、あぁ、私たちみたいな存在は、その程度にしか見られてないんだな…とひっそり思ったことも秘密だ。
posted by Tmk at 23:41 | Comment(0) | MCR以外

2009年04月13日

もろもろ終わり

4月には行って初めての更新になりますね。なんか更新した気でいたのですが、さっき良く考えてみたら更新していないことに気づきまして。

4/1 入学式、新入生歓迎会準備、ロボット披露
毎年4月の初めはサークルが勧誘の準備で忙しいです。私の所属するサークルも例外では無く、むしろもっと忙しいです。

サークル勧誘のほかに、新入生たちに私たちの作っているロボットを紹介、実演する機会が毎年いただけます。

で、サークルで作っている二足歩行ロボット、相撲ロボット、そしてマイコンカーを展示、紹介。そのほかレスキューロボット、ロボカップ(サッカー)、研究室が開発中の各種システムを披露しています。ザビエル先輩のブログにもその日のことが紹介してあります。

私のマイコンカーは、前日の準備を怠ったためにコースアウト率が半分ぐらい。直前までバタバタ調整していました。線サーバージョイントの蝶番が割れてしまって、養生テープで無理やり接合したためにセンサがブレまくり。ステアリング周りもガタガタ。2回ぐらいコースアウトして迷惑かけてしまいました…。

私が回路を作った相撲ロボットの方は、一応ちゃんと動いていました。ただ、リチウムポリマー電池が1100mAhのちゃちな奴なので、鉄板の上だと30秒もしないうちにスピードが落ちてきます。駆動力に対して磁石が多すぎます…。ガチガチで分解もめんどくさいので磁石は取れません。ネオジム×6個ですが、4個ぐらいにした方が正直よさそう。
ブレード部分は磁石で土俵に張り付くはずなのですが、距離が離れすぎ&土俵と平行じゃないというダメダメなブレード。箇所によっては2mmネジ2本でしか支えていない(かつては4本だったが、2本はネジ穴内でネジが折れています)とか言う状態。本体部分とは違い、すぐブレードのねじが緩むので、どうあがいても勝率は0に近い状態です。まぁ、デモ機ってことで。後日2並列接続可能な改造を施すと大分マシになりました。

私が回路を作り直したマシンぐらいしかまともに動くマシンが「サークルから」出すことが出来ず、レスキューロボットチームが製作した相撲ロボットに自立型の実演を頼むことに。うん。完全に負けてますがな。マクソン150W×2の威力はすげぇー。
一応ウチのほうはサークルなんで専門にやっているのですが…。問題は加工なんだよね。回路は何とかなるんだけれど。

あ、1人だけ熱心に話を聞きに着てくれる子が居ました。やっぱりとても嬉しいですよ。熱を入れて語っちゃいました。まぁ、自分なりに思ってることを話したのですよ。これから色々やっていく上で、不安は無いに越したことは無いですからね。

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4/2〜4/4 ブース展示、勧誘
新入生に勧誘しまくりの3日間。サークル活動で初めてビラ配りしたな…。過去の行事なんかではマイコンカー班の人員不足で、私は全然ビラ配りしてなかったのですよ。それなりに配れたんで2日目にしては上出来。
肝心のロボットの方は、単純な楕円型コース(クランク×1入り)で走らせるとクランクでよく誤作動。逆側へハンドルを切っちゃう。原因は連続周回で軌道修正が出来ず、だんだん外側へ寄っちゃうから。このあたり、もっと調整が必要。
ステージ上で2回披露をしていたのですが、1回目の披露は散々。全然走らない。2回目の披露は説明中に走らなくて、説明終了後にうまく走るとかいう状態。なんか安定度がかなり落ちてる。

…とりあえず、ブースでの説明もズラズラとやりました。無難にこなせてよかったかなって感じです。

2日目に相撲ロボットの5V生成電圧コンバータから煙が。前日に5Vが落ちまくったんで、ちょっと増強して動作確認中の出来事。モーターを動かしながらデバックするのは、3Aしか出ない電源機でやっちゃダメだよ!orz
やっぱりリセットIC積んでやったほうが良いですねぇ。電圧が落ちたときにCPUが止まって、そのまま復帰しないんですから。
その日のうちに部品交換して復活。CPUボード1つが天に召されました。もったいない…。

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その後

何人か入部希望の人が着てくれました。初回の部会後、1人が早速入部。私がブースで直接説明した子です。ちょっと今後が危なげそうな子だけれど、しっかりサポートしてあげれば大丈夫!…だと信じたい。

マイコンカーのほうをそろそろメンテ&増強したい。先読みセンサをしっかり取り付けて、坂道センサの修理、ラインセンサももう少し考えないと。
プログラムの方は大幅改造予定。今のままじゃ全然戦えない。もっと「制御」をしないと駄目ですな。
そのほかにも二足歩行ロボットの回路を2つ請け負っています。最近色々回路を作って、少しでも基板製作の腕を上げようと頑張っています。回路ももっと勉強しなきゃなぁ。けど今学期は勉強の方を怠っちゃったら死ねる…。
特に6月以降はやばいです。一般の部大会に向けてはハードを6月までに仕上げないと。8月に入ってやっと調整できるかもって感じですね。今年の8月は早めに帰省して母校にお邪魔しつつ調整させてもらおうかなぁ。
posted by Tmk at 04:32 | Comment(0) | MCR以外

2009年03月30日

ラジコンで

ラジコンプロポで動かしてみました。


(Li-Po 6cell 重量約2500g)

ちなみに場所は家の台所です。

前日に先端ものづくりチャレンジ2009イン習志野の展示ブース部門に参加して、この相撲ロボットも体験操縦に駆りだされました。
狭いスペースなので、木の板の上で体験操縦。スピードも1/4近くに抑えて操縦してもらいました。(私たちのデモ操縦は1/2の速度で行いました)
で、じゃんじゃん動かして酷使させたものの、特に回路が壊れることもありませんでした。耐久試験的な意味で動かしまくったのですが、なんとも無かったです。

あとは、プロポの通信に難があることと、カーブが出来ないことですね。
暴走防止の安全思考で、プロポの信号が予期しないものになったら、緊急停止モードが働いて停止するようになっています。今回の体験では、結構通信エラーで停止してしまったので、受信機電圧を上げたり、通信エラー検知の方法を若干変える必要があるみたいです。
それと、前進後進と旋回しか現状では出来ないので、カーブも動けるようにするつもりです。

自立化はもう少し先かな…。他にもやらなきゃいけないことがあるので、暫く相撲ロボットはいじらないかも。
posted by Tmk at 23:53 | Comment(14) | MCR以外

2009年03月27日

動いたー

最近は1日に2回寝て2回起きます。
ただ、昨日はこれまでの疲れがたまっていたらしく、ずっと寝てました。


例の相撲ロボットです。
Image034.jpg

詳しい写真はまた後日ってことで。
FETを先輩に頂いてフォトカプラと共に交換。一発OKでした。

ちなみに、NchFETの2SK3510が無いので、一時的代用で秋月で売ってるSUP85N15-21を使っています。
これを使っている友達によると、スペックと実性能比で見ると結構怪しいFETなそうで。VGSも4Vじゃダメな品です。ON抵抗も結構あるので(Pchよりも大きかったりする)2SK3510が入手出来しだい交換しないとな…。


※追記
一応安全のためにPWM周波数を1kHzで動かしているのですが、試しに10kHzでやってみようと思ってプログラムを書き直して動かしてみたら、SUP85N15-21を使った方が低速で停止しました。電池で動かしてたので周波数を戻しました。しっかりと調べてはいないのでよく分かりませんが、スイッチング速度の違いかなぁ。


それと、もうひとつ大事なこと。
動力源の電池がありません。これじゃただの金属の塊。
ただ、当時使っていたニカド電池23本分の組電池は、接続端子がきられていて、マイナス極側の芯線が青くなっています。
まぁ、大体予想は付いたのですがバラしてみると…。殆どすべての電池が液漏れ。液漏れなしで使えそうな電圧を保っていたのは2セル分だけという悲惨な状況。

今から部室にあるリチウムポリマー電池(部でバラセルで購入しています)を組むのも面倒だし、あんまりお金をかけたくないわけで…。

ふと気づくと、以前リサイクル倉庫で拾ってきたニッケル水素の7セル組電池×4が。まぁいいやと思って、バラして14セル×2パックにしてみようと考えました。

GPのニッケル水素電池で、2000mAhが2パック、2100mAhが2パックあったので、容量が同じもの同士でパックを作ろうと考えたわけです。

2000mAhのパックは何事も無く無事完成。いい感じです。明日熱収縮チューブでシールドする予定。
2100mAhのパックは、なんと各パックで1セルずつ液漏れして結晶化。なのに他のセルと同じ電圧を保っていました。他のセルもプラス極側がちょっと怪しい形になっているのがいくつか。
セル数が足りないので、使えるセルはマイコンカーのデモ用に組み電池化。そのほかは廃棄ということにしました。

高校のときも、GPの2100mAhが液漏れしてたり危うそうだったりするところを見たんですよね。2000mAhより2100mAhの方が質が悪いのかな…?たまたまな気もするけれど。

まぁ、そんなこんなでラジコンでぐりぐりして遊んでます。
ただ、ラジコンプロポがAMで、ノイズによる電圧変動がちょっと曲者。オシロでよく見ると、出力に搬送波が乗ってます。出力もよーく見るとぶれてます。これが操作の精度を下げざるを得ない原因になってます…。

そういえば前に実験したとき、電圧が高い方が波形が安定していたような気がする…。さっき思い出しました。5V出力3端子にダイオードつけて受信機の定格ギリギリまで電圧上げてみようかな…。
ツェナーダイオードにしたいけれど、ちょうど良い値の持っていないんだよな…。


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4月1日〜始まるサークル博の時期が近づいてきたので、私のマイコンカーの整備をちょっとしました。
実験するために少しいじっていたのですが、とりあえず大会仕様に戻して安定走行できるように組み換え。走らせては無いですが、おそらくそんなに調整の手間はかからないはず。当日でも大丈夫じゃないかなーと踏んでます。
posted by Tmk at 01:30 | Comment(0) | MCR以外

2009年03月22日

ずるずる

その後の生活サイクル


3/20
追いコン後、10時過ぎ帰宅→即寝る。

3/21
3時ごろ:突然目が覚める。少し寒かったので、布団の中でモゾモゾしていた。
6時ごろ:布団から出てくる。少しネットして遊ぶ。
7時ごろ:なんだか気分が悪いので風呂に入る。
9時ごろ〜:今日のミーティングまでに作るって言った回路図を作り始める。1時間ぐらいグダグダしていて、結局10時ごろから作り始め
12時過ぎ:回路図完成、部室に行って飯をくう。
15時ごろ:とてつもなく眠くなって帰宅、即寝る。
20時ごろ:目が覚める。変な時間だなと思って即寝る。

3/22
1時ごろ:唐突に目が覚める。目が冴えたのでネットで遊ぶ。
3時ごろ:プログラムをいじり始める。
6時30分:ブログを書いている。

…なんだか、外の明るさ的に夕方みたいな気がしています。

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・先日の相撲用基板のその後
回路図間違いを発見して、修正後に無事動作しました。まだどのくらいの周波数いけるかは調べてません。

ただ、2チャンネル分のうちの片方の回路のNchFETのゲートが地味に破壊しているらしく動作不良。道連れでフォトカプラからも煙が出てしまいました。(もともと新品じゃないやつを使っていたので怪しかったのですが)
それでも動作に異常がないタフなフォトカプラでしたが、怖いので交換することにします。
予備FETが無いので、Hブリッジ回路は部品調達待ちです。

一部入力が怪しいので修正していたり、プログラムを構築していたりします。
ラジコンプロポで動かすのですが、先輩のプログラム(二足歩行ロボット用)では、細かいパルス幅のキャプチャが出来ないのでタイマを変えて実装予定。さすがに±5程度しか差が分からないプログラムだと操作はちょっと難しい。

マイコンはH8/3694。学科の実習にも使われているので、部内では定番のマイコンです。現役生の二足歩行ロボットは3664か3694かのいずれかなはず。
それに対して、相撲ロボットはAVRで動いてます。相撲班は1年以外がAVR使いなので…。


実家帰りてぇ。花粉症的な意味で。
さて、プログラム続きやろうかな。まだ日は長い。


あ、4年の先輩の皆様、卒業おめでとうございます!ホントに色々お世話になりました。
posted by Tmk at 06:46 | Comment(0) | MCR以外

2009年03月18日

生活サイクル

最近は

起床、めし 13:00
製作 14:00〜
めし 適時
寝る 8:00

とか訳の分からない生活リズムとなっております。
少なくとも、実家から帰って来た当初は正常な生活リズムだったんだけれど…。

で、起きている間はずっとこれ。

Image033.jpg

本当は去年の11月の大学祭で動かす予定だった相撲ロボットの回路。
MCR全国大会が終わって、1〜2月にかけてのテストラッシュを乗り越えて、2月は部の二足歩行ロボット中心にやってました。

実家から帰ってきて、そろそろ委託を受けていた相撲ロボットの回路を作りたいなーと思って、(最近それなりの規模の回路を作っていなかったし)半端に作っておいた回路の製作を再開しました。

現状、ラジコンで動かせるはず…でしたが、Hブリッジ回路がどうもおかしいのでデバッグ中。
ホトカプラが少し熱を帯びたり、回路上ショートモードが無いはずのHブリッジがショートしていたり。

15時間ぐらいのデバッグの末、論理ロジックあたりが怪しいことが発覚しています。ここまでの道のりが長かった…!
私の家に電流制限機能付きの直流電源機があればもっとデバッグ短縮できたんだけれど。そのうち買いたいけれど極度の金欠状態…。

動かせるハードがあるのに、回路が無くて動けない可哀想な子なので、新入生が入る前までには動かしたいなぁ…。
ラジコン入力、各種スイッチ入力、LEDの確認は終わっているので、Hブリッジさえ大丈夫ならラジコンでぐりぐり動かせるんだけれど。
敵検出センサ入力×2(全部で5個)、床センサ入力全部が不良なので、自立への道はまだ遠い…。


ただ、相撲ロボットばっかりもやっていられない。
部で製作中の二足歩行ロボットは土曜日までに回路図完成しなきゃなんない。新入生歓迎の準備もしなきゃなんないし…。
マイコンカーの調整も少し必要だなー。部で所有しているコースで最近走らせてないから調整しないと…。

ぬおー!気合だー。
posted by Tmk at 04:19 | Comment(0) | MCR以外

2009年03月03日

帰省中

更新をサボりまくってます。

えっと、先月の27日から実家に帰省中でございます。
実家に帰ると暫くはやる気が出なくなるので、今日までごろごろしてました。…まぁ、昨日は去年亡くなった叔従父の所にお邪魔させてもらったりしてきたのですが。

いつの間にか父親の車が日産のモコに変わってたり(前の車は私が小学校1年の時に購入したダイハツのMOVE)、父親が持ってる第2世代携帯電話がサービス終了するから新しい携帯電話を土曜日に買いに行くとか、妹が使ってるDVDプレーヤーが故障したから、地上デジチューナー内蔵のプレーヤー(デコーダー?)を買うっていってるし。知らないうちに色々変わってるなぁ。

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先日は、二足歩行ロボット用にコントローラの実験。
VS-C1コントローラを使う予定なので、マイコンとの連携チェックテスト。
…の前に、先輩が信号解析してAVRマイコンで簡単に信号処理をして、モジュール化したプログラムがあるのですが、作った先輩のパソコンから書き込まないと正常に動作しないという現象があるので、いまいち部内でもプロポからの移行が進まないみたいです。
一応私も試してみよう…ということで、友達にAVRに書き込んでもらって試してみました。

TEK0004.jpg
(Tektronix TDS2024)

あれ?大丈夫じゃね?
ちなみに上から、スタートサインビット、クロック、データ1、データ2です。クロックを一番上にすればよかったな…。
先輩の自作プロトコルメモを見て照らし合わせてみると正常動作の模様。
実際にSHマイコンで受信テストはして無いですが、H8でプロポ信号受信をすでにやったので、それを少しいじれば大丈夫。
で、なるべく運動制御の計算に時間を取れるように、現在スマートなプログラム目指していろいろ考えています。

それと、サーボ制御部もちょっと考え中。先輩のプログラムは、○○msで○○度動かすっていう感じでプログラムを組むのですが、その○○msの動作が終了する前に他のサーボを制御を開始させることが出来ないのです。そのあたりも改良予定。あんまり難しいことじゃないけれど、ちょっと面倒くさくなるかも。サーボの現在角度情報が取得できるので、それも利用して制御しようと思ってます。


…あれ?4/1までの回路担当の目標ってなんだっけ?

>回路設計完了
>マイコン各種機能テスト完了

Oh!そっちをやってねぇ!

とか言いつつ、回路(図)設計の方は大体出来ているんですけれどね。最低限サーボを動かす回路は回路図をみんなに見せちゃったし。

実験回路1つ組んでからもう少し遊んでみようっと。
posted by Tmk at 18:11 | Comment(0) | MCR以外