木楽らぼ実験ノート: 倒立振子

ラベル 倒立振子 の投稿を表示しています。すべての投稿を表示

2022年4月1日金曜日

M5StickCとサーボでバランスロボ

倒立振子を研究されている n_shinichi さんとのやり取りの中で、思いついたバランスロボです。M5StickCと連続回転サーボと車輪だけの構成です。

サーボはFS90R、車輪は「ちっちゃいものくらぶ」のプーリー＋Oリングです。

裏側です。サーボの電源はM5StickCの5V出力を使っていますが、BATから取ったほうがよいかもしれません（試してません）。

ビデオです。

回路図です。（2022/6/4 追加）

ソースコードはこちら。

2022年3月19日土曜日

M5Atomでバランスロボット

M5ATOM MATRIXとTailBATでバランスロボットを作ってみました。

TailBATの中には若干スペースの余裕があるので、そこにモータードライバ（共立エレショップのKP-DRV8830）を入れました。GROVE端子の基板接続部分からモータードライバへ、i2c信号と電源5VおよびGNDを配線してあります。i2cのプルアップ抵抗は追加せず、ESP32の内部プルアップのみを使っています。i2c(Wire)のクロックを50kHzに落として使っています。

モーターは、「ちっちゃいものくらぶ」の「ちびギアモータ+プーリー・タイヤセット」（https://tiisaishop.dip.jp/product/sg/）です。

モーターへの電線を通すために、やすりでTrailBatのケースを一部削りました。

カバーを付けたところです。

2つのモータは、厚めの両面テープで貼り付けました。M5ATOMを取り付けた全体像の写真です。

裏側です。

M5Stack の Timer Camera X に付属のマウンターを使って、M5CAMERAに付属のスタンドを取り付けると、腕のようになります。（格好だけです）

回路図です。TailBATは省略してあります。

ビデオです。

TailBATについての注意。手元にあるTailBATには2種類あって、古いタイプ（写真左）は、Grove端子のソケットがATOMのピンに届きませんでした。新しいタイプ（写真右）ならば、大丈夫でした。

ソースコードはこちらです。

2020年8月10日月曜日

micro:bitと電動消しゴムでバランスロボ

100円ロボット部のMAENOH!さんのアイデアで、ダイソーの100円電動消しゴムとmicro:bitでバランスロボを作りました。BLEと赤外線リモコンで操縦できるようにしてみました。

表側です。

裏側です。

BLEリモコンです。

ロボットは、基本的に両面テープと結束バンドのみを使って組み立ててあります。

ロボットに使用している部品は、

マイコン: micro:bit

モータードライバ: KS0308(TB6612)

ジャイロ: GY-521(MPU6050)

赤外線受光素子: GP1UXC41QS(互換品)

モーター・車輪:ダイソーの電動字消しx2

電池:16340(3.7Vリチウムイオン)x2

電池ホルダー:18650電池1本用

電源スイッチ

転倒時の衝撃吸収用パッドなど少々

BLEリモコンに使用している部品は、

マイコン：M5StickC

ジョイスティック：JoyC

ロボットの回路図です。

ソフトの開発には、Arduino IDEを使用しました。

ロボットのソースコードはこちらです。

PWM周波数の変更と、i2cのタイムアウトのためにライブラリを一部変更しています。

BLEリモコンのソースコードはこちらです。

リモコン操縦をしているビデオです。

2019年12月18日水曜日

GR-KURUMIと電動消しゴムでバランスロボ

MAENOH!さん考案の電動消しゴムロボットはメーカーフェアでも好評でしたので、ルネサスナイト15での発表用に、GR-KURUMIで作ってみました。

全体の写真です。ダイソーの電動消しゴムを使っています。電池は3.7VのLiPo。

CPU周りの写真です。GR-KURUMIの左にジャイロセンサー（MPU6050)、下にモータードライバ（DRV8835）、リセットボタンのすぐ下に赤外線の受信モジュールが見えます。KURUMIに載っているのは3.3Vのレギュレーターです。

回路図です。Arduino ProMiniと兼用の回路なので、3.7VがKURUMIのRAW端子に接続されていますが、JP8をOFFにしていますので、KURUMIおよび周辺への電源は3.3Vのレギュレータから供給されます。

ソースコードはこちら。テレビリモコン（ソニーフォーマット）による操縦ができます。ビット順が逆になっていて、データとアドレスをまとめて12bitで扱っているので、試す場合は、シリアルモニターでコードを表示させてみて、それをキーコードのセクションに記述してください。ジョイスティックによる操縦機能は除いてあります。

2019年8月11日日曜日

M5StickC バランスロボ

M5StickC には加速度計、ジャイロスコープ、電池、などが入っており、モーターとドライバを追加するだけで、倒立振子を作ることができました。
8月2日のM5Stackユーザーグループミーティングと8月3日4日のメーカーフェア東京で展示しました。

全体像です。左から、M5StickC、モータードライバ、モーターです。
白い粘着テープは転倒したときの衝撃防止用です。

モータードライバは、共立エレショップのKP-DRV8830。

i2cのプルアップに4.7ｋΩの抵抗を使っています。

モーターも、共立エレショップのRM0TV0009AWZZ。

軸には、内径0.8mmの熱収縮チューブをかぶせています。

モーターや、基板の固定は両面テープで、かなりいい加減です。

裏側です。

回路図です。

ソースコードはこちら。

MPU6886対応版はこちら。

2017年11月8日水曜日

DRV8835を使った2輪倒立ロボの小改良

昨年作ったDRV8835利用の2輪倒立ロボの、その後の改良です。

赤外線受信素子を搭載し、テレビのリモコンで操縦できるようにしました。手持ちの東芝RegzaとLAPIOという液晶TVのリモコンのコードをデコードするようにしてあります。

モーターのPWM音が低周波でうるさいので、周波数を上げました。
このため、今まではモータードライバ用にProMiniの4,5,6,7番ピンを使っていましたが、8,9,10,11番ピンに変更し、
TCCR1B = TCCR1B & B11111000 | B00000001;
でPWM周波数を変更しています。

モーターからのノイズ対策を強化しました。それでもモーターに大電流がながれるとProMiniがリセットされてしまうことがあります。回路図です。

ソースコードはこちらです

2017年6月21日水曜日

GR-ADZUKIで倒立振子ロボADZUMIN

MAENOH!さん作の倒立振子ロボに赤外線リモコンとサウンドを追加してパワーアップしました。

GR-ADZUKIに最小限の追加パーツで実現しています。
倒立振子は、GR-ADZUKI＋ジャイロ加速度センサ(PU6050)＋ダブルギヤ＋車輪＋電池。
赤外線モジュール追加で、リモコン操縦（NEC、家製協、SONYフォーマット）。
FETとスピーカー追加で、おしゃべり。
SDカード追加で、ランダムおしゃべりと音楽。
サーボ追加で、首振り。

回路図です。