2013年5月14日 (火)

うおーるぼっとでライントレース

うおーるぼっとには4つの反射型フォトセンサが取り付けてあります。

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反射型フォトセンサとは、赤外線LEDとフォトトランジスタが一体になったもので、赤外線LEDが発行した光の反射をフォトトランジスタで検知します。フォトトランジスタは光の量に応じて流れる電流が変化し、その変化を電圧差に変換してmbedのアナログ入力(p15~p18)に接続されています。

この反射型フォトセンサで床面の反射率の差を検出して、モーターを制御することにより自動的に走らせることができます。
代表的な例の一つはライントレースとよばれるもので、白い床面に引かれた黒い線(もしくは黒い床面に白い線)を辿ってロボットを走らせます。

制御方式や使ってるセンサの数を変えてうおーるぼっとをライントレーサーにしてみました。
コースは八の字コース。

○センサ1つでライントレース
 センサ1つを使ってライントレースさせたうおーるぼっと。
 センサが反応したタイミングでモータの動きを切り替えてます。


○センサ2つでライントレース
 センサ2つを使ってライントレースさせたうおーるぼっと。
 制御は1つの時と同じですが、8の字のコースも回れるようになりました。

○センサ4つでPID制御のライントレース
 センサ4つを使ってライントレースさせたうおーるぼっと。
 PID制御という方式で制御しています。


センサの数や制御方式に応じて、効率よくコースを回れるようになっています。
このネタはロボコンマガジン5月号でも書いています。
プログラムは後ほど公開予定です。

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2013年2月 2日 (土)

iPhoneでコントロールするうおーるぼっと

うおーるぼっとの遠隔コントローラとしてiPhoneを使えるように試行錯誤しています。

以前は、うおーるぼっとのXbee Wi-Fiを取り付け、iPhoneのWi-Fiとアドホック接続し、
UDPパケットでコントロールするようにしていました。

↓Wi-FiでのiPhoneコントロール

Xbee Wi-Fiは、5000円ほどするのでこの方法だとちょっと高価です。

そこで、BluetoothドングルでiPhoneと繋げられるようにしてみました。

Img_0166

BluetoothはiPhone4S以降に搭載されているBluetooth4.0の
Bluetooth Low Energy(BLE)を使いました。

最近ではBLEを使ったモジュールはいくつか販売されています。

・ランニングエレクトロニクスさんのSBDBT

・ユカイ工学さんのmonaka

うおーるぼっと側のBluetoothドングルも4.0/LE対応のPLANEXのもので、
1000円ほどで購入できます。

mbed側のプログラムは、ランニングエレクトロニクスさんが公開しているプログラム
mbedに移植しました。
iPhone側はWi-Fi版で作ったアプリを改造して、BLE用のものを作り、いろいろ実験中です。
Img_1908
まだ再接続や接続が切れたときの処理は未完成ですが、うおーるぼっとを動かすと
↓の感じになります。

うおーるぼっとのセンサ状態をiPhone側で表示したり、
ゲームモードも搭載予定です。

mbed側のプログラムとiPhoneのアプリは、完成したら公開予定です。

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2011年5月23日 (月)

うおーるぼっとの作り方 その7

Wiiリモコン x Buletoothドングル x mbedで作る!
壁を走るロボットのうおーるぼっと
その作り方の記事がエレキジャックのホームページで公開されています。

壁を這うロボット<1>
mbedコミュニティの紹介

壁を這うロボット<2>
Bluetooth実験回路と使用できるBluetoothドングルの紹介

壁を這うロボット<3>
mbedでBluetoothが扱えるBlueUSBの組み込み方とWiiリモコンとの通信方法

壁を這うロボット<4> New!
BlueUSBのWiiリモコン通信部分の解説

壁を這うロボット<5> New!
Wiiリモコンに対してLEDやバイブレーションの指令を出す方法。

壁を這うロボット<6> New!
うおーるぼっとの足回りの紹介。

壁を這うロボット<7> New!
うおーるぼっとの回路図とプログラムの解説。

うおーるぼっとについてはこちらへ

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2011年5月17日 (火)

うおーるぼっとの作り方 その6

Wiiリモコン x Buletoothドングル x mbedで作る!
壁を走るロボットのうおーるぼっと
その作り方の記事がエレキジャックのホームページで公開が始まりました。

壁を這うロボット<1>
mbedコミュニティの紹介

壁を這うロボット<2>
Bluetooth実験回路と使用できるBluetoothドングルの紹介

壁を這うロボット<3>
mbedでBluetoothが扱えるBlueUSBの組み込み方とWiiリモコンとの通信方法

壁を這うロボット<4> New!
BlueUSBのWiiリモコン通信部分の解説

壁を這うロボット<5> New!
Wiiリモコンに対してLEDやバイブレーションの指令を出す方法。

壁を這うロボット<6> New!
うおーるぼっとの足回りの紹介。

うおーるぼっとについてはこちらへ

次回は、回路とプログラムの紹介です。

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2011年5月10日 (火)

うおーるぼっとの作り方 その5

Wiiリモコン x Buletoothドングル x mbedで作る!
壁を走るロボットのうおーるぼっと
その作り方の記事がエレキジャックのホームページで公開が始まりました。

壁を這うロボット<1>
mbedコミュニティの紹介

壁を這うロボット<2>
Bluetooth実験回路と使用できるBluetoothドングルの紹介

壁を這うロボット<3>
mbedでBluetoothが扱えるBlueUSBの組み込み方とWiiリモコンとの通信方法

壁を這うロボット<4> New!
BlueUSBのWiiリモコン通信部分の解説

壁を這うロボット<5> New!
Wiiリモコンに対してLEDやバイブレーションの指令を出す方法。

うおーるぼっとについてはこちらへ

上記ホームページでは、うおーるぼっとのハードウェア解説なども順次公開されていく予定です。

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2011年5月 7日 (土)

うおーるぼっとキット化への道 6話 追記

うおーるぼっとキット化への道 6話 の追記です。
mbed用ロボットベースボードとしての紹介ムービーを作りました。

Wiiリモコンで操作!うおーるぼっと編です。

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2011年5月 1日 (日)

うおーるぼっとキット化への道 6話

Dsc00884 Dsc00932
先日、行われたエレキジャックフォーラムではプロトタイプとして販売したうおーるぼっと。
5月か6月には若松通商よりキットとして販売する予定です。

それとは別に調整した完成版としての注文を受けています。

完成版はライントレーサー学習向けベースロボットと壁走りロボットの2タイプを用意しています。
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ライントレーサー学習向けベースロボット

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壁走りロボット
こちらはリチウムポリマー電池&充電器搭載

↑この写真でうおーるぼっとがくっついている壁は中ペン塗装店様のマグピタックルシートというもので貼るだけで磁石がくっつくうおーるぼっととは相性ピッタリの製品です。

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ベニヤ板に貼ってあるマグピタックルシート

また、同社には塗るだけで磁石がくっつく壁になるモノも!
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これで後からでもうおーるぼっとがくっつく壁になりますw。
普通な用途でも小物入れや画鋲を使わずにポスターなどが貼れる壁になるこれらは便利ですね。

完成版はもうすぐ出荷予定です。
キット版はもう少々お待ちください。

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2011年4月10日 (日)

うおーるぼっとキット化への道 5話

うおーるぼっとプロトタイプ基板をさっそく組み立ててみました。
Img_1950_3
mbedの隣には縦型のUSBコネクタがあり、Bluetoothドングルなどが刺さるようになっています。

前方の裏側には前輪のボールキャスターとライントレーサ用のフォトインタラプタが4つあります。
Img_19521_2

モーターの後ろにはライントレーサ用にモード設定やスタートスイッチ使えるスイッチを用意しました。
Img_1957_3
反対側にもスイッチがあります。
また、後ろにもフォトインタラプタを取り付けられるようになっています。
壁に貼付けたときなど黒い線で囲めば線から飛び出ないように制御することもできます。

電池ボックスの両隣には拡張用のピンがあり、ピンヘッダをつけてArduinoのシールドの用な拡張ボードを載せることが出来ます。
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ここに壁走り時には方向センサとしても使える加速度センサやナイトライダーの如く制御できるLEDを搭載した拡張ボードやmbedを取り外しArduinoで制御出来る拡張ボードなどを企画中です。

壁走りをする場合には電池ボックスを外し、リチウムポリマ電池にする必要があります。

mbed用のロボットベースボードとして作ったこの基板。
PID制御ライントレーサの学習用やWiiリモコンで操縦出来るおもちゃとして如何でしょうか。

壁を走るときに加速度センサで上りと下りの速度差を無くす制御をしてみるのも面白いかも。

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2011年4月 9日 (土)

うおーるぼっとキット化への道 4話

mbed用のロボットベースボードとして、設計している基板が形になってきました。

先日、注文していた基板とアクリル板が届く!

Img_1904
10枚注文
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一枚あたり250円ぐらい。

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プロトタイプ版は緑のレジストにしました。
こちらは一枚あたり2200円ぐらい。
基板の場合は枚数が多いほど単価が安くなる。
今回は10枚。100枚だと一枚あたり500円ぐらいになる。

とりあえず一つ組み立てて、チェックしてみます。
設計ミスがありませんようにw。

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2011年4月 2日 (土)

うおーるぼっとキット化への道 3話

~3話 プロトタイプ基板~

前回は自前でプリント基板を作って、試作しました。
それを元に今回はP板に外注しました。
とりあえずプロトタイプとしてレジスト緑で10枚。
海外の基板屋さんに頼むよりちょっと割高ですが、その分日本語の対応とサポートもバッチリです。
(ちょっと基板にミスがありさっそくサポートの恩恵を受けた訳ですが・・。)

前回(といっても5年ぐらい前)にP板で作った基板がこれ
P3
(サーボ信号でコントロールする30Aのモータアンプ)

今回もフリーソフト基板CADのPCBEで基板を設計。
P2
ほんとはEAGLEで書きたかったんですが、サイズとライセンス料で断念。

完成は1週間後、楽しみです。

それと組み立てるには板材のスペーサと磁石のマウントが必要なのでこれも外注。
アクリル板などの樹脂を加工してくれる「はざい屋」に頼みました。
数点の穴あけなどの簡単な加工であれば、Web上で設計図を書いて注文出来るのでお手軽です。
手では加工が難しい形や大量に作る場合は外注してみるのも手ですね。

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