https://teamknox.com/projects/robocar/index.html TriClops 左前方 台上 三眼(三つ目) 左前方上から俯瞰 架台(ウマ)に載せた様子 カメラセンサは単眼+ステレオカメラ Roverと呼んだり、RoboCarと呼んだり、単眼の時は、Cyclopsと呼んだり、ラズパイカメラ+Oak D-Liteの時は、TriClopsと呼んだり…今は、三つ目になっているから、TriClopsだ。このプロジェクトについて一つ言えるのは、自分が手掛けた電子工作を含む工作ネタで最も規模が大きく投入予算も大きいことだ。そして、自分が今まで開発した各種の成果物をふんだんに取り込んでいるのだ。現在の形態はとして、TriClops-RoboCarと呼ぶことにしよう。 ロボはエンジニアの本懐 およそ、エンジニアと自らを称するモノは何かしらの成果物を世に問いたいものだ。まぁ、仕事でもそれは行えるからそれでも良いのだが、自分が作りたいものでもそれを行いたいのだ。自分の場合は、今のところこれがそれに当たる。 プロジェクト ここでは、現在のロボの構成をMechanics, Hardware, Softwareに分けて解説を行う。それぞれかなりのボリュームがあるので、適宜、AIに尋ねるなどして、理解を深めてほしい。 Hugo ja-jp https://teamknox.com/projects/robocar/mechanics/index.html Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000 https://teamknox.com/projects/robocar/mechanics/index.html 概要 Mechanicsは、主としてロボの機構を指す。外観を決める大きな要素と共にロボットの物理的な動作の大部分を決める大切な要素だ。ここではメカナムホイールと言う事で、話を進めていく。 メカ部分 説明 メカ部分の組み上げとモータ制御基板とモータへの配線まで フレーム フレームはリジット構造となっていて、ミスミの15mmx15mmx130mmのアルミフレームx6本の組み合わせだ。特徴的なのは、ビームとして前輪部と後輪部を結ぶフレームにL字金具を用いて、段を付けて高さを落としていることだ。これにより、車高を落とすことが出来、重心を低下させ安定性が増すと共に見た目もスッキリする。 L字金具による段差 説明 写真ではひっくり返してあるが、L字金具による段差 スペーサの取付-1 説明 モータ制御基板取り付け用のスペーサの取付 スペーサの取付-2 説明 フレーム全体を左前方から見たところ モータ モータ外観 説明 モータは直径が25mmのギアードモータを使っている。このタイプだ。正確に言うと、この商品ズバリではない。要は25mmの直径で、12V、エンコーダ付きを使うということだ。アリエクで入手できるが、アリエクだとショップがいつの間にか無くなっているので注意が必要である。ギア比は現在は150rpmのに落ち着いた。これも変遷がある。最初は400rpmを使っていたが、モータドライバを換装したら一気に効率が良くなり、高速化され制御がしにくくなった。そこで、270rpmにしてもまだ速い。そこで150rpmに落ち着いたというわけだ。 モータの取付-1 説明 次にモータの取付方法をみてみよう。マウンタにこちらのパーツを使う。これをフレームの溝にナットを通して固定する。このマウントパーツ自体でフレーム同士も固定する。 モータの取付-2 説明 モータは前後に配置する、配置したイメージは写真のようになる。 メカナムホイール 締結部 説明 ロボカーを特徴づけているのが、メカナムホイールである。メカナムホイールはギアードモータに同軸上に締結する。固定時はネジ止め剤を塗布する。 ホイールの配置 説明 ホイールの配置にも注意する。ホイールに斜めに配置された樽上のサブホイールがXになるようにホイールを配置する。この配置により独特な動きが実現する。 https://teamknox.com/projects/robocar/hardware/index.html Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000 https://teamknox.com/projects/robocar/hardware/index.html はじめに RoboCar-TriClopesで使っている電装部分の解説をおこなう。Hardwareと言うと、別記のMechanicsも含む解説も見受けられるが、老害は物理的な機構部分をMechanics、電装部分をHardwareとして分けている。Electronicsと言っても良いかも知れないし、Mechatoronicsなる言葉もある。 基板 基板で機能は決まる。ここでは、TriClopsで使っている基板を紹介する。これらの基板は積み重ねることにより集積度を上げている。下から順に紹介する。 モータコントローラ(Groovy-Quatro) モータコントローラの回路や基板設計は老害自身の手による、制御用のファームウェアもだ。ただ、ファームウェアの品質は極めて低く、初期に搭載していたIMU(BMX055)のI2C制御が未実装だった。そんな中、FAのプロが実装してくれた。それに速度サーボ, BNO055対応などを追加して現在に至っている。 モータコントローラ 回路図 IMU モータドライバ換装前 参考図 ひっくり返して実装 Hardwareの中では中核になるボード。主な機能は以下のとおり、 4ch DCモータ　or BLDC(Nidec 24H) モータ制御 Mechanicsのページで解説したDCモータあるいはBLDC(Nidec 24Hモータ)を独立して4ch制御可能、混在は不可。 エンコーダ読み取り モータ内蔵のエンコーダを独立して読み取り可能 9ch IMU BOSCH製 BNO055搭載により、姿勢制御が可能 抵抗分圧+ADCによる駆動電源監視 最大4セルリポバッテリの電圧監視が可能。これにより過放電を未然に防止。 モータドライバの換装 モータドライバ モジュール化 実装(換装) TB6612とL298N ややこしい配線 モータコントローラにL298Nから換装 モータドライバをL298Nから、TB6612に換装した。これにより、電力効率が高まりモータスピードが大幅に向上したため、ギア比を変更するためにモータを交換した。L298Nを外し、そのまま載せ替えるためピン互換化を試みた、思ったより大変な作業だった… Pisugar 3 Plus PiSugar3 Plus 配線中 組込んだ様子 ロゴマーク ハンダ落下防止のアルミ箔の養生 ギリギリの高さで組込み ラズパイ用のバッテリ駆動ボード。スタックして使うためにコネクタ部分の改造を行った。付属のリポバッテリも5000mAhから10000mAhに強化した。 https://teamknox.com/projects/robocar/software/index.html Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000 https://teamknox.com/projects/robocar/software/index.html https://teamknox.com/projects/robocar/auxillary/index.html Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000 https://teamknox.com/projects/robocar/auxillary/index.html