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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