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。

サーボを使った超簡単倒立振子

連続回転型サーボを使って簡単に作れる倒立振子の実験をしてみました。赤外線リモコンで操縦できます。

全体像です。

基本は3つのモジュール。これらを両面提テープで貼り付けてあります。

ブレッドボードです。ジャイロセンサーは、GR-KURUMIの使っていないピンの部分に装着しています。

車輪は、サーボホーンに自己融着テープを巻き付けています。

回路図です。赤外線センサーと圧電スピーカーは無くても倒立はします。

ビデオです。(2022/3/30追加)

ソースコードはこちら。

棒テンプ時計の精度アップ ー Gyro Sensor version

メーカーフェア2017で木楽らぼのブースに足を運んでくださった方々、ありがとうございました。また、改良のアイデアをくださった方がたにも感謝いたします。今後の開発に生かしたいと思います。同様の原理は振り子時計にも応用可能ですので、挑戦してみたいと思います。

テンプの回転検出のために磁気センサを使っていたのですが、ビッグサイトのメーカーフェア会場ではなぜか地磁気をうまく検出できず、急きょジャイロセンサに変更しました。





回路図です。

ソースコードです。ジャイロと磁気センサを#defineで切り替えられるようにしました。

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棒テンプ時計の精度アップの試み

メーカーフェア東京2017で展示しました


棒テンプ時計というのは、下の写真のように、時計上部にある、水平に回転するテンプの往復周期に基づいて時を刻む時計です。動力源はおもりです。摩擦や、加工精度、温度、湿度などの影響で一日に十分から数十分の誤差が生じ、それが累積していくので、実用には耐えるとは言えません。

今回は、この棒テンプに取り付けて、慣性モーメントを増減させることにより、テンプの往復周期を一定に保つ仕掛けを作ってみました。まずは全体像です。電源は単四Ni-MHを2本です。



本体正面です。左の黒い基板が地磁気センサー、中央が液晶、下にあるのがねじ付きステップモーターです。黒い球状のものがおもり（釣り用のもの）で、これが左右に移動します。

次に背面です。小さい緑色の基板がモータードライバ、見えにくいですがピンク色の基板がGR-KURUMI、右の黒い基板が磁気センサーです。

時計に本装置を取り付けた状態です。写真では地磁気センサーの代わりにジャイロセンサーがついています。どちらでも可能ですが、磁気センサーのほうが消費電力が小さいようです。

動作原理は、地磁気センサーでテンプの回転を検出し、その周期をリアルタイムクロックで計測します。誤差がある程度以上大きくなった場合に、ステップモーターで小さなおもりを左右に動かし、テンプの慣性モーメントを調整して、誤差を解消します。一週間程度動かして、誤差は+/-約1分程度で十分に実用になります。現状では、電池の寿命が約１ヶ月ですが、さらに低消費電力化を検討中です。

紹介ビデオです。

回路図です。

ソースコードはこちら（別ウィンドウで開きます）

ジャイロセンサーバージョンはこちら

最終更新 2017/8/7