2014.7.27 ルネサスナイト5
西村備山 (@lipoyang)
GR-KURUMIで倒立振子
自己紹介
西村備山 (@lipoyang)
■奈良県在住&勤務
■組込み系技術者(ソフト)
■OSレスからLinuxまで
■たいていCかC++
■ロボット製作が趣味
過去のがじぇるね作品
茶運び人形ロボット
ミニ四駆ラジコン
FM音源シールド
今回のテーマは倒立振子
倒立振子:
・車輪で直立姿勢
・静止・走行
・セ○ウェイ
倒立振子の原理(1)
θ1
θ2
ω1
ω2
θ1 :車体傾斜角度
ω1 :車体傾斜角速度
θ2 :車輪回転角度
ω2 :車輪回転角速度
トルク:
τ = K1θ1+K2ω1+K3θ2+K4ω2
駆動電流:
i ∝ τ
i = K‘1θ1+K’2ω1+K’3θ2+K’4ω2
倒立振子の原理(2)
ジャイロ センサ
ロータリー エンコーダ
モータ
状 態 方 程 式
∫
∫
θ1
θ2
ω1
ω2
マイコン
i τ
車体傾斜
車輪回転
ロータリーエンコーダ
☆低価格な製品
アルファ技研 REL18
☆裸の部品を組み立てる
コーデンシ KE203
高価!
ロータリーエンコーダ抜きで
なるほどわからん
「半日で作る倒立振子」 http://www.instructables.com/id/半日で作る倒立振子
作成者:
ArduinoDeXXXさん
・安価でシンプル!
・詳細なレポート!
・素晴らしい再現性!
僕も作ってみた
マイコン電源 006P電池
モータ電源 NiMH単三電池×4
Arduino Uno
モータドライバ と ジャイロ
でも006P電池って…
・400円くらいする
・容量あまりない
・舐めたら痛い
高価!
そこでGR-KURUMIですよ!
モータ モータ ドライバ
ジャイロ センサ
NiMH ×4セル
Vbat
5V
昇圧コンバータ 搭載!
GR-KURUMI
5V
回路設計
USBシリアルも搭載!
パターン設計
基板発注
部品の実装
失敗1:ジャイロモジュール
DIP8だと思い込んでた ジャイロモジュール 横幅が一穴違った!
失敗2:シリアルポート
FT232のDTRがRL78のRESETに 直結されていて切断できないため、 通常のシリアル通信に使えない
FT23
2
RL78
DTR RESET
RxD
RxD
TxD
TxD
CTS TOOL0
失敗3:電源ノイズ
モータ モータ ドライバ
ジャイロ センサ
NiMH ×4セル
Vbat
5V
GR-KURUMI
5V
モータが回転すると アナログ信号が暴れる
まあ、なんとか立った http://youtu.be/4Dj65RKEbd0
修正2: DTR切断スイッチ
修正1: ジャイロを裏面に取付け
修正3: マイコン電源を別系統に
次回予告
ルネサスナイト6でリベンジ!
滴了庵日録
http://d.hatena.ne.jp/licheng/
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