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旧『“PLASSON”自作二足歩行ロボット Personal Low-tech ASSembly Of Nisokuhokou 』

2006年9月アーカイブ

・二足歩行ロボット製作超入門 というか C言語入門

二足歩行ロボット製作超入門―バッテリーからRCサーボまで」にもC言語の基本が書いてあります。それだけでもいいんですけど、何かしら1冊欲しいと思いました。

C言語についての入門書はとてもたくさんありますが、超入門本の参考書籍リストに上げられていた独習C(ハーバート・シルト/翔泳社)が評判もレベルも良さそうなので、注文しました。



Hello表示成功

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・二足歩行ロボット製作超入門

最初のプログラム(というか開発環境の確認のためのプログラム)は、「Hello.c」。基板のマイコンからノートPCへ「Hello」という文字を送るものです。

入力して→ビルドして→転送して→実行

ミスを修正しながら、どうにかうまくいきました。

注意点と感想:

  • C言語は文の後ろにセミコロン(;)をつける(知ってたはずなのに)
  • マイコンボードのスイッチ切り替え(Write時と実行時)
  • 超入門本はほんとに親切にミスしやすい点が書いてあるなぁ(実感)
  • GDLっていろいろ揃ってて便利なんだなぁ(超入門本で理解。本当に実感するのはずっと先のことでしょう)

ここから先は、超入門本を先まで熟読してから進めることにします。



仕事休憩中にふと見てみれば・・・「基板完成」から「GDL:COMポート設定」の間に、ひとつ記事をアップした気がしてたのですが、ありません(^^;。

えーと、、、開発環境について

ハード的には、いつものノートPCにいつものUSB-RS232C変換ケーブルに、ATmega純正(?)ケーブルを用意。

ソフト的には、ベストテクノロジー社のGDL(GCC Developer Lite)。浅草ギ研さんのサイトには、超入門本のサンプルプログラムがそのままコンパイルできる旧バージョンのGDLがあり、ベストテクノロジーさんのサイトには、サンプルプログラムの簡単な修正が必要な最新バージョンがあります。べステクさんのサイトにある最新バージョンを使うことにしました。

、、、といったことを書いてアップしたつもりでいました。「GDL:COMポート設定」は、それに続けての記事になります。

追記:

バージョンは、GCC Developer Lite Ver.1.7.4.0r2 (GDLFull1.7.4.0r2.exe)です。



・二足歩行ロボット製作超入門

ATmega32のプログラミング環境GCC Developer Lite(GDL)のCOMポート設定についてです。

超入門本では、GDL旧バージョンでのAVRDUDEという書き込みツールのCOMポート設定方法について、コラムとしてとりあげています。

最新バージョン(GCC Developer Lite Ver.1.7.4.0r2)ではコンパイルが完了するとFlash Writerというツールが自動的に立ち上がります。で、このFlash WriterのCOMポート設定方法は、ベストテクノロジー社のサイトからダウンロードできるマニュアルには書いてありません(SIMPLE TERMについては書いてあるのですが)。

AVRDUDEと同じように、「外部ツールの設定」の「オプション等」に-Pなんちゃらと入れてもダメです。

ちょっとわかりにくいのですが、Flash Writerの窓の上のバーを右クリックすると「FW環境設定」というメニューが出てきます。

Gcc_fw_port_01

これを開くと設定画面が現れます。

Gcc_fw_port_02

私の場合は、COM4を選択。



基板完成

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・二足歩行ロボット製作超入門

今日は午後まるまるかけて超入門基板を作ってました。

060923_kiban03

との違いがいくつかあります。

  • バッテリー1個にした。本ではマイコン基板用とサーボモーター用と別々。
  • サーボをつなぐコネクタを8つにした。本では4つ。
  • 三端子レギュレーターICがマイコン基板の下に隠れるようにした。
  • 電源スイッチは省いた。

マイコン基板を取るとこんなふうになっています。

060923_kiban01

マイコン基板を差すソケットの高さは10mmです。右側のスペースは、将来、センサー用のコネクタなんかを乗せられればいいなぁと思います。

ちなみに、裏面は汚くて恥ずかしいですが、こんな感じです。当たり前ですが電池をつなぐ前にショートしてないかテスターで当たっています。

060923_kiban02

新しい30Wの半田ごては、これまでの40Wに比べて、リード線の被覆が溶けにくい気がします。それとも、少し慣れたのかな。



5V電源回路

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・二足歩行ロボット製作超入門

5V電源回路

060922_3tanshi

コンデンサは発振防止やノイズ低減や出力安定などのために必要。ということはわかります。

容量については、超入門本とレギュレーターICの種類は違いますが、元の電源の質や負荷に大差はないので、超入門本のコンデンサ容量のままで作ることにします。



・二足歩行ロボット製作超入門

5V電源回路に使う三端子レギュレーターですが、「二足歩行ロボット製作超入門―バッテリーからRCサーボまで」では、LM2940CT-5というICを使っています。低ドロップ型だそうです。

で、以前、アキバのマルツという部品店で見つけたのが、低ドロップ型とされるTA4805SというICです。とりあえずこれしかないので、これを使います。

■データシート(メーカーサイトのpdfファイルにダイレクトリンク)

主要スペック

Ta=25℃ LM2940CT-5 TA4805S
入力電圧
(特性表上)
6.25V〜26V
最大定格45V(≦1ms)
6〜12V
最大定格16V
出力電圧 5V

5V

最大出力電流 1A 1A
入出力間電圧差
(Iout=1A)

0.5V

0.4V
標準回路例
(コンデンサ)
Cin 0.47μF Cin 0.33μF
Cout 22μF以上 Cout 33μF


半田ごて

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・製作超入門

今まで使っていた半田ごてをふと見てみたら40Wでした。30Wだとばかり思ってました。
だからというわけではありませんが、電子工作初心者らしく素直に30Wの半田ごてを買いました。これで少しはリード線の被覆が溶けにくくなるでしょうか…。

新しい半田ごてなので、まずは先端のハンダメッキからですね。



1年前に買った本「二足歩行ロボット製作超入門―バッテリーからRCサーボまで」をやっとスタートすることにしました。これでAT-WALKERを作るというよりも、マイコンが使えるようになることを目的とします。

実は、ちょっと前にマイコンボード(ATmega32:ベストテクノロジーBTC067)周りの部品は買い揃えていたりします。サーボモーターやバッテリーは手持ちの近藤科学製のものを使います。

060920chou

9/16付けの0N0さんの電脳壁新聞で紹介されていた「製作実習で学ぶロボティクス入門」も昨夜注文しました。こちらのマイコンはPICのようですが、基礎的なことがしっかりと載っているようです。

わからないことだらけですが、同じようにこれから挑戦される方のために、進行具合をレポートしていきます。「製作超入門」というカテゴリーにまとめます。

まずは浅草ギ研さんのサイトを読むことにします。



週刊MYR26&27&28&29

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・週刊マイロボット26号&27号&28号&29号

ROBO-ONE優先で中断していた週刊マイロボットの製作を再開しました。

まず、26号&27号でフロントボディケースの中身が完成。


060919_myr01

何やら人の顔のようだ・・・

28号でマザーボードと頭を取り付けました。29号は内容から次回以降の部品が揃ってからにします。

現状でできるマザーボードのチェック方法は、28号と29号に書いてあります。動かしてみました。

チェック動作の動画

動画じゃわかりにくいかもしれませんが、首が正面ではなくちょっと右を向いています(^^;。まぁ、そのうち気が向いたら直します(直せるのかな)。



長井大会を終えて

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第10回ROBO-ONE長井大会が終わって、日常が戻ってきました。運営スタッフの方々をはじめ会場にいらっしゃった皆さん、ネットで応援いただいた皆さんに感謝です。ありがとうございました。

散財心理学実習講義200Xさんの詳しいレポートを読んでいると、それぞれの演技や試合の様子が目に浮かんできます。ありがたいことです。レポートしてくださる方に喜んでもらえる演技っていうのを意識しないとなぁと思ったりします。

予選リザルトが公式サイトに出ています。予選通過ラインの32位を挟んで、31位から34位までが1点差ずつで並んでいるという中、私はあと18点。内容に明らかに差がありました。頑張らなくては。

060919_02nagai_gyan

山形からの帰りに実家(福島)に寄りました。小学生の姪や甥にKHR-GYANを披露、喜んでもらえたようです。



73台中40位でした!

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これから懇親会です。



演技終了

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KHR-GYANの予選演技が終わりました。

ハロには逃げられて(足元に置き損ねた)蹴りそこなったりして、ロボの動きに自分を合わせる難しさを知りました。それでも規定演技のうさぎとびはコケずに見せたいものが見せられたと思います。

すごいロボットが多いので規定演技だけうまくいっても予選突破は難しそうですが、奇跡がおきないかなぁ。



資格審査通過!

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無事に資格審査通過しました! 前回の雪辱をはたしました。

予選は午前中、27番目です。もうじたばたせずにバッテリーを新しいものと交換して待ちます。

あー、ドキドキしてきた。

(追記)お昼休み前は20番目まででした。少しじたばたしてみます。



緩んだネジがサーボフレームに引っかかって、あやうくモーターロックさせてしまうところでした。あぶないあぶない。

ついでに、あちこちネジを締め直したら、動作の安定度が増したような気がします。

なんとか2分間ぶんのデータはできました。いったん寝ることにします。



前回第9回大会は歩きがうまくいかず棄権(足裏サイズのみ通過)でしたが、今回は資格審査は問題なさそうです。

予選デモでは、先日のJ-Classの時よりはレベルアップしたGYANを見せたいです。なんとか間に合わせたいと思います。



ホテル到着

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長井市内のビジネスホテルに到着しました。

フラワー長井線では、神・吉村さん、サイエンスライター・森山さんのお二人と一緒になりました。いろいろ楽しい話をありがとうございました。

さて、ひといきついたところで、夕食と朝食の買出しに行ってきます。あとは部屋にこもってモーション作成です。

その前に、目覚まし時計の設定を済ませておくことが肝心(^^;。



がんばるぞ

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明日は長井に出発です。060914_room_1

RCB-3HV用のソフト「HeartToHeart3」は、とても使いやすくてわかりやすいですね。今の私のレベルにちょうど良い感じです。

それでも、間に合うかなー(^^;。



組み立て完了

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Khrgyan20060910

目を光らせたら、なんだか強そうに見えます(^^;。

身長は、頭のアンテナ部分を除いて42cmくらい。
重量は、2.05kgで、2kgをオーバーしちゃいました。

切ったり貼ったり塗ったりでごちゃごちゃの部屋を片付けて、これからモーション作りに集中しなければ。
大会に間に合えば、それはRCB-3HVの性能のおかげ。間に合わなかったら、私のせい、です。



KRG-1アナログ出力化

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検索して検索して検索して、いずみかわさんのページにありました。いずみかわさんとは、まだ話をしたことがないので、長井でお礼が言えたらいいなと思います。

Khrgyan20060907_01

ふたを開けて

Khrgyan20060907_02

丸で囲んだところのパターンを切って、矢印のところを繋ぐと(上の矢印は下にちょっと見えてる出力ピンの根っこです)、

Khrgyan20060907_03

アナログ出力になりまーす。あぁ、あまりの汚さに写真にするのが恥ずかしい・・・。いずみかわさんのようにきれいにできないものかいなぁ・・・。

RCB-3に使えるようになりました。RCB-3の3つのアナログ入力は、

  1. 加速度センサ(浅草ギ研3軸あるうちのZ軸。ジオンだから
  2. ジャイロ(ピッチ軸。上記の改造KRG-1)
  3. 間に合えば、何かセンサー入れたいんだけどなー

でいきます。



感度良すぎ?

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浅草ギ研の3軸加速度センサーですが、取り付けてみたら出力値が安定しませんでした。いったん外して手に持ってみると、やや落ち着きます。

モーターからのノイズかなと思いましたが、手に持って近づけたり離したり、長いネジで距離を離して取り付けたり、いろいろ試してみると、どうやら小さな振動を拾っているようでした。

出力とGNDの間に47μ(昨日の5V電源回路の余り)のコンデンサーを入れてみたら、安定した出力になりました。応答性は落ちてると思いますが、自動起き上がりには充分です。

Khrgyan20060907

ジャイロセンサーの代わりに傾き角度で姿勢を制御できないかなと思いましたが、基準となる電圧の補正ができないと意味がないことに気づきました。というわけで、今回はZ軸のみを自動起き上がりのために使おうと思います。



電子工作2点

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リンク先は王国(楽天アフィリエイト)

KHR-GYANはRCB-3 HVを使おうとしています。今までRCB-1が2枚入っていたスペースが、1枚分空きます。そこにジャイロがわりに(なるかどうかわからないけど、KRG-3が品切れ状態なので)浅草ギ研の3軸加速度センサー3軸加速度センサーを乗せてみようと考えました。できたのが写真左側の基板です。センサー基板の左側に見えるピンは高さ合わせのためのダミーです。

で、、、実はその前に、RCB-3HVのAD入力端子には5Vが供給されてるとマニュアルに書かれているのに気づかず、3端子レギュレーターでの5V電源回路を一生懸命コンパクトに作っていました。それが写真の右側です。
まぁ、ちゃんと5V出てきただけで嬉しい。

Khrgyan20060906



"たかろぼ"の原さんへのコメントの続き

KHR-GYANでは、KHR-1の軸旋回ユニットのアームと2350のアームをつなげるのに、2350側のアームにネジ穴切ってつなげてます。

Harasanhe20060906

クリックすると大きい画像が出ます。

ネジはM2を使ってます。下穴はΦ1.6が標準のようですが、薄いアルミ板なのでΦ1.5のほうがいいかもしれません。ピンバイスで手回しであけてます。

ネジを切るためのタップは、先、中、上の3組セットなんかもありますが、中ひとつで充分です。これもタップ回しを使って手回し作業です。

下穴あけもタップも、小皿に切削油をたらしておいて、先端にちょまちょま油を付けながら進めてます。

以上、こうして書いてみるとあまり参考にならないかもしれませんが・・・。



だいたい組み上がり

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胸のバキュームフォーム作り直しや放熱シート貼りはまだですが、だいたい組み上がりました。

Khrgyan20060903

見た目、先日のJ-Classバージョンと変わっていませんが、今回のサーベル内にはステンレスシャフトが入っています。

さて、動くかなぁ。



組み立て開始

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組み立て開始・・・とその前に、2350HVのリード線をフリーホーンの軸の真ん中から出すための加工。

ドリルでちょっと指を切りました。油断禁物。



塗装とサーボ設定

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■フレームの塗装

何の前処理もなしにいきなりスプレーでしゅーっとかけるだけですが、フレームの塗装が終わりました。ベランダで窓から漏れる明かりが頼りなので、うまく塗れてるかどうかその場で確認できず「近くでは見ないでね」的な仕上がり。

フレームに覆われていない部分は、このままだとサーボモーターの黒い色になってしまうので、

  1. サーボモーター直接塗装
  2. プラ板染めて覆う
  3. ペーパースーツで覆う
  4. などなど考えましたが、特に脚はモーターの熱が気になります。そこで、

  5. まず貼る一番ハイブリット(リンク:楽天アフィリエイト)に色を塗って貼る

ことにしました。腕はペーパースーツにしようかな。

念のために、GM25-12DBという型番の25mmの超小型ファンも買いました。高さは10mmです。
このファンの真ん中の丸いところを青く染めてヒザに付ければ、ちょうどGYANにあるヒザの丸くて青い部分になってくれそうです。

<追記>
「まず貼る一番ハイブリット」は、ツクモeX.の5階だったか6階だったかCPUクーラーを扱ってるフロアで見つけました。
「25mm超小型ファンGM25-12DB」は、ヨドバシカメラ2階奥にある自作PCパーツ売り場で見つけました。
どちらもアキバですが、PC自作パーツを扱っているお店なら、似たようなのは見つかると思います。

■サーボモーターの設定

788HVと2350HVのサーボ特性(キャラクタリスティックチェンジ)を設定。カッチリとフニャフニャ。

ちなみに

  • 2350HV(脚ピッチ軸):6個
  • 788HV(脚ロール軸4、脚ヨー軸2、肩と腕8):14個
  • 788HV(脚ロール軸4、脚ヨー軸2、肩と腕10):16個(9/3変更)

長井へはそれぞれ2個ずつ予備を用意しとこうと思います。



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