【超無謀】ロ板チーム組んでROBO-ONEに出ますよ！

**メカ名無しさん** · 03/03/15 12:08

無理ですか。そうですか。

…だが、見てみたいものだな。
２ｃｈ素人技術者の知識と経験と夢が結集した、バトルロボットの勇姿というものを…。

**メカ名無しさん** · 04/02/07 19:11

昔は公式ホームページに動画はあったけど
今はロボットの写真だけ。

**High** · 04/02/08 11:55

>>76
形状記憶合金を利用したタイプと電気泳動を利用したタイプが、実用寸前眼科医まで来てます
（サンプルはすでに市販されてる）
其々まだ、欠陥があるので使い方を工夫せねばならないのが現状ですが
形状記憶合金は、縮む方向にしか力を発揮できない（伸びるは遅い）
電気泳動は、縮伸ともに出来るが遅い
また、超古典的方法の径方向には伸縮せず軸方向にのみ伸縮するゴムチューブに
空気を出し入れする方法もあります
>>80
ROBO?ONE参加者のWeb-Pageに動画載せておられます
ｔｔｐ://www5b.biglobe.ne.jp/~yume-s/meda_01.htm　　とか
ttp://www.kt.rim.or.jp/~suu/　とか
ttp://www02.so-net.ne.jp/~morinaga/link1.shtml　此処から一杯飛んでいける

**とうりすがり** · 04/02/16 02:13

>>75
それ　トップクラスでも一部、サーボドライバ作成してる人はカッターと折り曲げだけだし
加工の強い人、電子系、モーター系、みんなバラバラで強い部分からやってる。
もし、ヤルンナラバラバラにひとあつめるべき！！
此処見て見たら？？
ttp://members9.tsukaeru.net/yono/

**メカ名無しさん** · 04/02/29 09:25

素朴な疑問なんですが、メーカーや会社ロゴを貼っている機体がチラホラみえますが、
あれってやっぱりスポンサードされているって解釈していいのかな。
サーボメーカからスポンサードされているとしたら、とても恵まれた環境ですよね。
仮にROBO-ONE協賛メーカからの何がしかの提供があるとしたら、競技としては
不公平な気もするのですが・・・。

**メカ名無しさん** · 04/03/20 22:38

敷居のずっと低いMCRのスレすら無いこの板では100%ムリ・・・。

**メカ名無しさん** · 04/03/21 00:25

形状記憶合金で作る気でいたんだけど、結構使い方が難しい（バイオメタル使ってるんだけど）
実験的に直流で扱ったせいか、あんまりもたなかった。
実際に使うときはハダカで使うわけにいかないから、シリコンでコーティングしたりして使うつもりだけど。

本当は人工筋肉がほしい、はやく出回らないかなぁ。

あと骨格を作るのが難しいよね、ある程度の強度は欲しいし。
ただアルミ合金を使うとなると、それなりの工作機械が必要になる。
実際資金がないと、上位に食い込むのはムリっぽいよねぇ。

**メカ名無しさん** · 04/03/23 01:53

　どうでも良いけど。SKが安いとかSKSが良いとか言っている
鋼材やはうそつき。SUJ2かSKD11のほうがそれぞれのニーズ
を吸収できる。だめだよ、大同材は。

**メカ名無しさん** · 04/03/23 16:10

０から作るんはちとつらくねえ？技術ねえし！
ttp://www.rakuten.co.jp/tsukumo/487433/530578/531088/554242/

↑俺的にはこれから挑戦しようかと思うんだがどうよ

**メカ名無しさん** · 04/03/30 16:31

age

鷲羽 · 04/04/01 01:09

age

**とうりすがり** · 04/04/06 22:29

age

**ダッチワイフ** · 04/04/21 11:34

age

**とうりすがり** · 04/05/16 23:06

エー　ＦＰＧＬの使える基盤屋
モーター屋
低レベル（アセンブラ・Ｃ）なソフト屋（linux可）
あと　旋盤屋（アルミ加工）

いませんか？？？？
いませんか？？

**High** · 04/05/16 23:32

>>93
居ます、漏れです（マジ）
技能一覧：
ｈ８系ＳＨ系６８ｋ系のＣプログラミング（スタートアップルーチンのａｓｍも）
一応linux、BSD,TRONはOK
なぜかWIN系はダメ、ネットワーク系もヤバイ、さらに、仕事は遅い（爆

デジタル回路設計　ＣＰＵ周辺
ただしＦＰＧＡは使えない（鬱）

アナログ回路多少
センサー入力周辺、ユーザーインターフェース周辺、画像処理系は得意
POWER-MosFET仕様のＨブリッジモーター制御回路設計も可能
高周波は全くダメ

基板アートワーク
（だたし手張りで部品点数６００点、４層、ピン間２本程度までしか経験ないが）

多少の板金設計（筐体回りが得意）
旋盤加工、フライス加工(縦型）、アルミ及び鋳物は得意、鉄、SUSは苦手
平面研削、CO2レーザー加工もできる
キサゲ加工の真似事も少しできる（±２ミクロンオーダーではがきサイズの平面まで）

最強のNGワード、現在失業中（爆
だれか仕事くれー

**メカ名無しさん** · 04/05/16 23:52

設備が無いとなｗ

**とうりすがり** · 04/05/23 23:10

モーター屋
ギヤ屋はいませんか？？
板金は漏れがやる！

**メカ名無しさん** · 04/05/24 07:52

メンテナンス性の悪い設計する板金屋は不要

**メカ名無しさん** · 04/05/24 12:27

あついなぁ。俺、こういうの好き。

**High** · 04/05/25 00:52

丁度好都合（漏れに取っては不都合だが（爆）失業中なので
マジで図面書き始めた（ＣＰＵ回りと、ＦＥＴ仕様のＨブリッジ、
無線通信は`315MHz　特定省電力通信のチップの推奨回路そのままだが、
通信するパケットに一工夫する、機体内ＬＡＮも一寸したアイデアがある）
図面書けたらどっかにＵＰするね

機体は、足首とかアームの先にあるマスを減らす為にワイヤー駆動を考えて居る
全金属性もよいが、ヒンジや応力が掛かる部分のみ金属（アルミ）にして
あとは、硬質の木材（紫檀とか黒檀）のハイブリッドにしようと思ってる
因みにアルミの比重は約3g/cm^3 木材でも重いと言われる黒檀でも 1g/cm^3
ホームセンターの端材置き場物色中（藁
まだ実験してないが、部品はROBO-Con定番”例の所”で序序に調達中
モーターは３０個ほど入手済み、ＣＰＵも５個入手済み
次はMosFETの予定（皆の衆、買占めたりしないように（藁）

設備なしで出来るのは此処までかぁ？
（一応、ボール盤にＸＹステージ付けて、フライスもどきには
つかえる状態には成ってるが）

**HIgh** · 04/05/25 00:59

現状
漏れもギア屋は居ないかぁ?と叫びたい
ＦＰＧＡは居ないかぁ?と叫びたい（ＣＰＬＤでも良い）

昆虫の神経系の仕組みにヒントを得て（一種の脊髄反射みたいな感じ）
パート毎のコントロールの方がリアルタイムに動けるのではと思い
（ＣＰＵが増えるので、費用は掛かるが）マルチＣＰＵ構成で考えています

概要構成
・メインＣＰＵ：ＳＨ２　１個、
　モーションを担当、下位の機体パートＣＰＵからの情報で
　重心、移動速度、加速度等を管理する

・通信ＣＰＵ：Ｈ８Ｓ　１個
　外部ＰＣからの通信パケットを処理し
　メインＣＰＵに伝える
　通信状態管理（コネクト、途絶等の場合の復旧の自ら行なう）

・機体パートＣＰＵ：Ｈ８ＳorＰＩＣorＰＳＯＳ等、８個程度
　足、手、センサー群とか１つの機能ブロック担当

・各モーターインテリジェント：ＦＰＧＡ＋ＡＤ等　多数（モーター数分）
　各モーターの制御、センシング
　（モーターユニット自身がインテリジェント持ち、
　（外部からのコマンドののみで動作し外部へ応答する｝
＜下手をすればＨ８Ｓの方が安上がりかも＞

通信ＣＰＵとメインＣＰＵ間には共有メモリーを置き
メインＣＰＵ動作中でも通信は途絶えない様にする

・メインＣＰＵとパートＣＰＵ及び
　パートＣＰＵと各モーターインテリジェントは
　ハンドシェークさせる

・メインＣＰＵからパートＣＰＵに対しコマンド発行
　パートＣＰＵからは、ACK/NACK とコマンド遂行完了応答等

・パートＣＰＵからは、各モーターインテリジェントへ個別指示
　各モーターインテリジェントからは、動作状況報告等

**メカ名無しさん** · 04/05/25 01:54

CPU３０個も載せられるか？そんなことするんならFPGAにソフトマクロCPUつんだほうが
まだましってもんだ。CPGとかでしょ？I/Oの数も単品CPU使うより数的にいいってもんだ。

**メカ名無しさん** · 04/05/25 09:40

>>99=100
モーターは何を使う予定なの？
ワイヤー駆動ならサーボより効率よくできるのかな
サーボだと総重量で２．５ｋｇ超えてくると、動作が極端に厳しくなってくる
ＣＰＵ３０個だと、基板重量だけでも結構なものになるのできびしかないか？

**HIgh** · 04/05/26 12:32

モーターユニット１つにCPU１個つけて、パケット理解するサーボもどきにすればと
考えたの理由は
私に取っては価格的問題で、H8sなら@\370程度入手可能なルートがあるので
（モーターユニットが１つ完成すれば、後は”たこ焼き”のような要領で量産）

>>101
§FPGAにソフトマクロCPU
・1) ライセンス料と、私がFPGAに疎い点
FPGAの場合、CPUコアは存在しているのは知っては居ますが
アマチュアには購入(ライセンス料)しがたい価格です
また其処までの高機能が、モーターユニットCPUには必要が無いと思われる為です
フリー物も有るようですが、私の力量では理解しがたい状態です（爆
また、私がFPGAに疎い点もあります（爆
私の力量では、ハードロジックでPID制御、目標到達直前にPD制御に切替と
言う芸当は出来そうにないので(爆
(FPGAと記述していますがCPLDも含んでの意味です)

・2) ADCを別回路で付けなくてはならない点
モーター自身のオーバーロード検出等にCPU自身にADCが入ってるので
CPUで処理できると考えた為です
FPGAの場合、ADCを別回路でつけなくてならなくなると思われた為です
アナログデーター部分を無くしてしまえばFPGAの方がよいかもしれません
確かに、CPU間の通信(パケット)のデコード/エンコードは、
コード体系を巧妙に考えればハードロジックにした方が有利です

このアイデアを思いついたのは、実はパクリです
実際産業用のステッピングモーターですが、モーターユニットの中に
ドライバーをビルトインしてモーターユニットからはRS232Cの端子と
電源端子のみPCから直接コントロールという物を見た事があるので
そのアイデアを"カッパラッタ"のです

§I/Oの数
I/O点数にしても、I2CもどきorLANもどきとかをソフト実装つもりです
(最小のハードロジックでLAN等のアルゴリズムを利用する)
I2CはハードがビルトインされてるCPUも有りますが、若干価格が上がります
（もろにI2Cをライセンシー受けずにハード実装すると
フィリップスの特許に抵触するため）

p.s. 昨日此処(that3鯖)、落ちてませんでしたか？

**HIgh** · 04/05/26 12:36

>>102
§モーターは何を使う予定なの？
モーターは、馬渕のFC280SA（多分FC-280SA-16200と思われ）
（強力なトルク(Stallで21.6 mN/m)が魅力ですが、難点は12Ｖ
もう１つはpanaaonicのMNX13(多分MXN13FB06A2と思われ)
(難点はRater Load Speed が1900rpmと遅い為、高ギア比にし難いので
トルクを期待できない）
もっとよい物があると思うのですが、とりあえず実験用にこの２種にしています
HブリッジのMOS-FETはハイサイド側のチャージが出来るとは限らないので
(DCDCコン積む余裕は無いし)
P/Nch１パッケージの物をTrでドライブします（当然面実装タイプ、放熱が心配）

§ワイヤー駆動
ワイヤー駆動はマスの集中化、配置の自由度が上がると思った為です
先に述べたモーターユニットのサイズの問題から
ワイヤー駆動にすると既成のRCサーボの形状に拘らなくても良くなる点もあります
根元側の関節を曲げると先端側の関節の動き量がキャンセルされるとかの、
機構干渉を逆に利用する事も考えています
(干渉キャンセルもパートCUPがあるので比較的容易と思われます)
それと、RCサーボの軸=関節の軸というのが、古典的な機械設計では
気持ち悪い為です(強度的には、十分持つようですが)

それと、機体全体の自由度ですが、ロボONEに出場しているようなタイプを
ベースに考えたのでは無く人体骨格標本を弄繰り回して
（博物館で回りの子供達から、変な目で見られながら）考えたので
関節直節の回転運動より、関節間の伸縮（直線運動）で思考した為に
ワイヤーで引っ張ると言う発想になったのです
（差動滑車を使えばトルク不足も補えると言う点もあります）
一寸無理な部分もあるので、その部分は回転を使いますが

**HIgh** · 04/05/26 12:38

§総重量
重量に関してですが、モーターユニットのCPUボードはCPU,ROM(フラッシュでCPUに内蔵)
,RAM(CPU内蔵の容量で済めば要らない),クロック、インターフェースロジック程度の
搭載なので3cm x 3cm 程度で済むと思われるので、数十gと思われます
（某秋月のキットの半分程度の面積）
メイン及びパートCPUは若干大きく成ると思われますが
(特にメインCPUはパッケージそのものがデカイ）
重量に対して影響が大きいと思われるのは
電池、、ギア、モーター、電線、
構造材（特に関節部と相手からの攻撃を受ける部分、転落転倒時時に衝撃を受ける部分）の重量と思われます

現状の問題点
市販されて居るRCサーボのサイズにモーター、ギヤ、モータードライバー、
CPUを無理矢理詰め込もうとしていますがやはり若干大きくなります（約１割程度）
（自宅で組み立てられると思われる、限界の0.1mmクリアランスにしても）
また、ギアが結構価格が張る、まさかギアを自作するわけには行かないし
(50:1 or 150:1程度のギア比）
Rエンコーダーは大きさが問題なのと、価格が張るので
ギア系の途中のギアの歯をエンコーダーのスリット代わり利用して
フォトインタラプターで検出できるかも（A,B相のみ、Z相は如何しようか（爆）

98 · 04/05/26 22:16

>>105
Highさん、いいですねぇ。
参加させていただきたいんですけど、
ハード面ではあんまりお役に立てそうにないです。

> Rエンコーダーは大きさが問題なのと、価格が張るので
> ギア系の途中のギアの歯をエンコーダーのスリット代わり利用して
> フォトインタラプターで検出できるかも（A,B相のみ、Z相は如何しようか（爆）

個人的な経験からは、
ポテンショにフィルターかけたのが安くて、精度もいいと思います。
ただ、PDのパラメータを高くできないかもしれません。
ソフトでPDやったのがいけないのかもしれませんが。

RCサーボってけっこう保持力ありますけど、あれってどうやってるんですかねぇ？
ちゃちいポテンショを使ってるのに、いったん指令角度に到達すると
軽く手でうごかそうとしても動かないですよね。
ソフトじゃなくってハードでPIDやるといいんですかね？

**メカ名無しさん** · 04/05/26 22:53

バックドライバビリティが低いだけなんでわ

**High** · 04/05/27 00:26

>ポテンショにフィルター
絶対位置検出には良さそうですね、直接検出できる点で助かるかも
Rエンコーダーの欠点の振動(エンコーダースリットの境目でON/OFFが繰り返される現象)とも
無縁なのでGoodです

>軽く手でうごかそうとしても動かないですよね。
Hブリッジでブレーキ掛けてるだけでは無いと思います（当然ブレーキは掛けているが）
多分、最後の指令の位置を保持するようになってると思われます
産業用のACサーボモーターも高速回転している軸を急ブレーキ掛けたら、
ﾌﾞﾙﾌﾞﾙって行き過ぎて止まり、戻り過ぎて止まり、収束に向かうので
多分同じような原理（溜まりパルス方式）を使ってると思われます
(ゲイン上げすぎてもﾌﾞﾙﾌﾞﾙが起きますが)

>PD
PIDで制御すると、大抵オーバーシュート（アンダーシュート）するので
歩いた時に”ゆらゆら”する機体が見受けられたので（機体の重心とも関係が有ると思いますが）
目標値に近づいたら、ゲインを落とすかPDに切り替えた方が良いと思ったのす
（”ゆらゆら”の周期に同期して”ガツン”と一発やられたら、転ぶ）

まあ、悪くしても台形制御、欲を言えばＳ字や対数カーブ制御が出来ればよいのですが

ハードでPIDを行なうには、アナログ系の技術もかなり必要と思います（漏れは若干怪しい部分、勉強し直し中）
マスのあるオブジェクトでは無く、温度、光度とかをPID制御しても、思ったように美味く行かない場合ありました
センサーの応答時間、AD変換の時間、パワー制御の為フォトカプラー等で絶縁している為の遅れ等で
まして、機械でマスがある物となると、かなりの実験が伴うと思われます

大抵のセンサーの応答時間は早くてもμオーダーと思われるので（なかにはmsもある)ので、
事が起きてからでは間に合わない場合もあると思います

通常、相手にヒットされた→機体が傾く→ジャイロ・傾きセンサー反応→建て直しとなると思いますが
例えば、通常は足裏の圧力センサーで足の接地がそのものズバリ検出していますが
接地圧の時間変化を観測すれは、重心の移動とかが検出できると思います
また、歩行とか動作の指令が無いのに重心位置が急に変わった→つまり外乱が加わった(相手にヒットされたのでは？
→建て直し動作準備→
一寸、遅れてジャイロからも加速度が検出、傾きセンサーからも傾き検出、（やっぱ、ヒットされたんだ建て直そう）
（ジャイロ、ジャイロの値が転ぶ程ではないと成った場合、建て直し動作は中止すればよいと思われます）

ジャイロ、傾きセンサーのみで検出するとすれば
センサーのレスポンスが悪いと、検出してからでは建て直し動作初めても間に合わないかも

>バックドライバビリティ
高ギア比を得る為、ウオームホイルも考えに入れたのですが
１条ウオームではバックドライバビリティが皆無に近いので自己保持は楽なのですが
いざ、フリーにしなくてはならない場合（相手と絡んで”水入り”が入った場合とか）に厄介かと思いました
何らかのクラッチ機構をつければ解決するかもしれませんが
ホイル側から回される力がモロにモーター軸に掛かる可能性があるので、モーターホルダーとかに工夫は必要かと思います
(バックトルクリミッター程たいそうな事も出来ないし）
また、クラッチ滑りや突然のクラッチ切れが発生する可能性もあります
（摩擦クラッチよりドック噛み合いの方が簡単と思われますが）
３条ウオーム位になるとホイル側からも比較的軽く回せますが、
サイズか小さい物がない、折角の高ギヤ比が得られなくなるという点が痛いです

後DCモーターの停止状態からの起動レスポンスを向上させる方法が有るのですが、
如何せん電気馬鹿食いなので、電源周り詳しい方居られませんか

**メカ名無しさん** · 04/05/27 23:20

とにかく、みんな意見言えよ。
それとも、そんな知識ないのか。
それなら、ここに投資しな。
そしたら、ハッピーになれるかもしれんぜ。

**Ingram98** · 04/05/28 03:31

たまたま98だったんで、名前付けてみました。

>>107
電源入ってないときは、ロボット倒れちゃうくらいやわらかいです。
保持力が高く、バックドライバビリティが低いのとは違います。

>>108　Highさん
> 溜まりパルス方式
名前は聞いたことないですけど、2次系だからオーバーシュート持つってことですか？？？
それとも特別な制御？

>> 軽く手でうごかそうとしても動かないですよね。
> (ゲイン上げすぎてもﾌﾞﾙﾌﾞﾙが起きますが)
もう一度説明しますね。

RCサーボだと動かない。
でも、俺の「ポテンショにフィルター」はやわらかい。
ノイズがあるせいと、ソフトのフィルターの遅れのせいで、不安定になりやすい。
だから、ゲインをあげられず、RCサーボみたいにかたくできない。

じゃー、同じようなポテンショを使ってるRCサーボは何で保持力があるの？？？ってことです。

>PD
>PIDで制御すると、大抵オーバーシュート（アンダーシュート）するので
Iの蓄積を「漏れ」させるとオーバーシュートをかなり消せます。
一番いいのは、LQRですが。

> 目標値に近づいたら、ゲインを落とすかPDに切り替えた方が良いと思ったのす
目標角度の保持力なくなっちゃいませんか？

> ハードでPIDを行なうには、アナログ系の技術もかなり必要と思います（漏れは若干怪しい部分、勉強し直し中）
RCサーボってアナログですか？
あと、フィルターはハードでやった方がいいかもしれません。
ハードは疎いので、断言できませんが。
ソフトでやったときの遅れはちょっと反応速度に響きました。

> 傾きセンサー
油に泡が浮いてるやつですか？
0.1秒単位で遅れがでます。
転倒検知には、あんまりつかえないと思います。

> 足裏の圧力センサー
実用で使えるのなんてあります？
誤差と速度が死んでるような・・・

> 後DCモーターの停止状態からの起動レスポンスを向上させる方法が有るのですが、
> 如何せん電気馬鹿食いなので、電源周り詳しい方居られませんか
ちょー気になります。
何ですか？

**メカ名無しさん** · 04/05/28 15:39

>>108
>目標値に近づいたら、ゲインを落とすかPDに切り替えた方が良いと思ったのす
I項って目標値に近い時に効いて来るんじゃなかったっけ
PDにしちゃったら永遠に目標値に到達できないような気がするんだが気のせい?
そもそも振動するのはパラメータの設定が拙いだけじゃ

>>110
>電源入ってないときは、ロボット倒れちゃうくらいやわらかいです。
だから保持力弱いんじゃない?
単純にトルク足りてないだけでは

>RCサーボってアナログですか？
両方あります

>油に泡が浮いてるやつですか？
いつの時代ですか・・・
圧電ジャイロ使ってくださいよ(;´д｀)

>誤差と速度が死んでるような・・・
重心の位置を特定したいだけなんだから額面通りの圧力センサに拘らなくとも
例えばピエゾ素子だって使い方次第では圧力センサになりますよ

やっぱり>>108の最後の一文が気になります
どんな方法だろう

**High** · 04/05/28 18:04

>溜まりパルス
一般的には、偏差パルスの事
すま祖、漏れの元職場で現場のオペレーターにＡＣサーボの動作を説明する時に
伝達関数が云々より、ビジュアルなイメージの方が判り良いため
"風船"のモデルで説明する際に使っていた"独自用語"

>俺の「ポテンショにフィルター」はやわらかい。
倍あぐらを一寸(Joke)
フィルターの遅れとポテンショの付いている場所（ギア系の何段目か）に拠ると思います
当然モーターに近い所にポテンショがついていれば、サーボホーンに力が掛かり一寸動いても
ポテンショの所では大きく動いてると思われます
市販のサーボは３段程度のギアで、モーターの次の段あたりにポテンショが付いてるように
思われるのですが
あとは、内緒の技術かも（藁　

>LQR
と出てくるところから、制御専門家の方とお見受けします
イメージ的には判りますが、実装方法が判らない（爆
ttp://cee.uiuc.edu/sstl/java/help/control-j.html(地震波と構造体の動きへの応用みたい）
ttp://cosmos.c.oka-pu.ac.jp/jActivity/Thesises/2001/mr2001sakaiya.pdf

PPPプロトコル仕様のLQR (Link Quality Report) パケットの方じゃないですよね（藁

>目標角度の保持力なくなっちゃいませんか？
そのままだと、多分フニャフニャと思われます（目標到達で再度PIDに戻すのも面倒だし)
Iの蓄積を「漏れ」させる方法はよさそうに思います
「漏れ」させるというよりも、効力を減じる（重みをへらす）的な発想で
対数のグラフのＹ方向を上下さかさまにしたような係数を使い、目標に到達すれば
係数を１に戻すと言う方法が使えるかも
だたし、収束は遅くなるのが難点かも
（むかし、ナンチャってPIDで収束が余り遅すぎ（温度制御だが180度→400度を２秒以下という要求）
むりやり係数つけて誤魔化した事があります、名付けてPIDα（藁

**High** · 04/05/28 18:05

RCサーボってアナログですか？
どこかのWebpageでRCサーボを分解して、回路解析してる所が有ったのですが
その中で使用していたICはロームのアナログICだった為です
(失念、スマ祖;ロボット関連のpageがこの所急増してるので
BookMarkを忘れると、検索掛けても目的のPageの順位が下がって居て見つからなくなる）
デジタルササーボって販売されてますけど、中身はまだ？？
韓国メーカーのはAVRマイコン入ってるみたい(漏れの発想に近いかも)

> 傾きセンサー
気泡タイプの反応はそんなに遅いとは....
漏れは振り子方式と歪み検知の方を思っていたのですが
Robo-Oneの方々は、Gセンサーで転んだ事を検知しているようです

**High** · 04/05/28 18:07

> 足裏の圧力センサー
導電ゴムの変形を利用したタイプは使えないと思っています
多分、不連続気泡の入ったゴムにカーボンを分散し、変形に拠ってカーボンが接触する事で
抵抗値が変わる原理をつかって居ると思われますが、経年劣化、再現性、誤差で問題が多いと思います
かといって、ストレンゲージでブリッジ組むのも一寸厄介かと
（センサー自身の価格は安いが、アンプが結構面倒、足裏という場所が場所だけに配線が長くなると...
足先にアンプ基板積むのか？、重心下がるかも知れないがマスが分散するなぁ）
また直接に圧力を見てる訳では無ので、あくまでも圧力に拠る変形を見てる為思わぬ落とし穴が....あるかも

そこで、空圧のセンサーの穿った使い方で対処しようかと思ってるのです
空圧センサーの先に小さな風船のような物を取り付けて、
あたかも"猫の肉球"のような物を１～２mm程度足裏から出し（全重量が乗ると足底と面一+αになる程度）
接地圧を検知しようかと思ってます
（風船がパンクした時は如何するかは未定、温度上昇の補正が一寸厄介かも）
気体の圧変化なので、直線的な数値変化にはならないですが微分すれば変化率は判ります
センサーの構造で、直圧タイプと差圧タイプが有りますが、この場合直圧の方が、直線関係が保たれる範囲が
広いと思われます、差圧タイプはセンサーの感圧膜の裏側は密閉された気室で直圧は開放されています
ただし想定外の圧が掛かった場合吹き抜ける）
絶対値を捕らえるのではなく、変化率を使うので、繰り返し精度も余り要求されないと思います
反応速度もまあまあです

あと、光学的に検出する方法もあるのですが（距離し測るのではなく、あくまでも圧力（歪み））
鋭敏すぎてロボの足裏には一寸使えないかも
（漏れ得意の穿った使い方で誰がみても、センサーには見えない方法です）

**High** · 04/05/28 18:08

>ちょー気になります。
一寸特許（実用新案かも）に当たるかも知れませんが、誘導起電力を利用する方法です
（大昔の勤務先が、確かソレノイドで行っていたような記憶が....）
じつは、古典交流回路なのらぁ

停止しているDCモーターに、モーターが動き出さない程度の高周波を印加しておく（スタンバイ状態）
（周波数と電圧は、系全体でテストして決める）
高周波を止め、駆動電流を流す（高周波を止めて切り替えるタイミングが重要、０クロス点付近）
駆動電流の方向と逆方向の高周波の０クロス点直後に高周波→駆動電流の切り替えを行う
モーターは言わば、巨大なＬなので、入ってきた電流を誘導起電力により阻止しようとするが、
駆動電流の方向と逆方向の高周波が印加された時には、誘導起電力の方向は駆動電流と同じ方向になる
誘導起電力は、原因が取り除かれた後に少し遅れてから無くなる（理論では直ぐなのだが
実際は、電気は急には止まれない（藁　だから実験しないと決められないのだ）
印加している高周波より誘導起電力はπ/2位相が進んでるので高周波の０クロス点では
誘導起電力は最大or最小の電位になってる（筈

駆動電流の最初の１発目は、通常より阻止するパワー（誘導起電力の影響）が少なくなるという原理
（モロに全員が敵対せずに、一部でも見方がいるような状態）
駆動抵抗も静止摩擦の方が転がり摩擦より大きいので、一寸でも軸が動きだせば"こっちの物"という寸法

駆動系（ギアとかの遊び）が有るならあえて、動かない程度では無く遊びの範囲で振動する程度にすると
静止摩擦は関係なくなるかも（ただし駆動方向と逆方向に振れているのがネックだが）

大体24VDCソレノイドで10Vp-p ,2kHz程度だった

ということで、常に電流を消費することになる為、電源周りが......

P.S.
昨日、本屋に逝ったら"２足歩行ロボット製作ガイド"（Ω社）なる本が売っていた、
目にとまった瞬間、内容も見ず手にとりにレジへ逝ってしまった

>圧電ジャイロ使ってくださいよ(;´д｀)
漏れも古かった（爆

**Ingram98** · 04/05/29 02:24

明日早いのにとても眠いんで、今日は111にだけレスです。

>>111

> PID
Iはintegralの積分項なんで、偏差（エラー）が時間と共に蓄積されるってことです。

> PD
PDは、モーターの角度制御には簡単で適してます。
(手でチューニングすると思うから、最適にはならないかもしれないけど。)
目標角度付近に来て速度が落ちたら、トルクが摩擦力と釣り合ったところで止まります。
誤差範囲内の目標値に到達することもあれば、別のところで釣り合って止まる（定常状態になる）こともあります。
定常状態での目標値との差が定常偏差（オフセット）。

> サーボ
市販でも自作のサーボでも・・・
電源入ってないとき
--> サーボにトルクがかからない
--> ロボット倒れる
（バックドライブできるから、当たり前）

市販のサーボだと・・・
電源を入れる
--> サーボにトルクがかかる
--> ロボット倒れない
（トルクで支えてるから、当たり前）
--> 手で無理やりロボットの関節を曲げようとしても、トルクが強くて曲がらない。

自作のサーボだと・・・
電源を入れる
--> サーボにトルクがかかる
--> ロボット倒れない
（トルクで支えてるから、当たり前）
--> でも、手で無理やりロボットの関節を曲げようとすると、ゆっくりで少しの角度なら曲がる。
　　（PDの本質から考えると、フィルターは関係なくても、こうなるのが当たり前だ・・・
　　　市販のは、いったん目標角度あたりに達するとPD以外の制御を使ってることになるな・・・）

> センサー
ジャイロと傾斜センサー（油に泡が浮いてるやつ）はそもそも違うものを計測してます。
角速度と角度。
俺はHighさんが両方使うのかと思って、傾斜センサーについてだけ言いました。

> ピエゾ素子だって使い方次第では圧力センサになりますよ
名前さえ知らなかったんですが、googleしてみたら、おもしろそうです。
その使い方が説明してあるサイトとかありませんか？

**straycat** · 04/05/30 02:02

どうもこのｽﾚはﾊﾝﾄﾞﾙ有った方がよさげなので付けてみました。>>111です。

なんてか>>111だと偉そうな事書いてますが
制御は専門外なのでその辺謙虚に行きたいと思います（ﾏﾃｺﾗ

>>圧力ｾﾝｻ
ﾋﾟｴｿﾞ素子を圧力ｾﾝｻに使えないかと思ってるんですが、よく考えたらあの素子圧力で発電しますね・・・
足の裏の肉球を固い物で作ってその裏側に歪みｹﾞｰｼﾞ貼り付けるとかはどうでしょう

>>115
理解
なるほど、面白そうですね
予めﾓｰﾀのL成分にｴﾈﾙｷﾞを溜めておいてそれも利用して始動するって事ですね
電源周りはﾊﾞｯﾃﾘに直結してしまえば大きな問題にはならないかと
それよりﾊﾞｯﾃﾘの持ち時間が心配です

>漏れも古かった（爆
(；´Д`)ｴﾗそうにｽﾝﾏｾﾝ
ただRC用のｼﾞｬｲﾛって高いんですよね・・・

>>116
>PDは、モーターの角度制御には簡単で適してます。
知ったかぶりはいけませんね俺(；´Д`)
この辺理解しました

>ジャイロと傾斜センサー（油に泡が浮いてるやつ）はそもそも違うものを計測してます。
(ﾟДﾟ)ﾊｯ
混同してた（ｶｴﾚ
両方搭載してﾒｲﾝにｼﾞｬｲﾛ使いつつ傾斜センサで現在角度補正しながら使えば
精度良く反応速度良く測れますかね・・・

>ﾋﾟｴｿﾞ素子
所謂圧電素子で、圧力掛けたら発電する素子です
色々応用が利く奴で、小型のｽﾋﾟｰｶから圧力ｾﾝｻそのものまで色々使われてますね
それでここでは簡単に手に入るｽﾋﾟｰｶ用の奴を想定してたんですが
此奴で測れるのは正しくは圧力で無く圧力の変位なんですよね
小型の平行平板ｺﾝﾃﾞﾝｻとかの方が圧力直接読めるから良いですね

>RCｼﾞｬｲﾛ
2枚葉のｱﾅﾛｸﾞRCｼﾞｬｲﾛ幾つか分解した事ありますが
全てｾﾝｻは出力段に付いてました
というかﾎﾟﾃﾝｼｮと言うより一山幾らで売ってるような単回転ﾎﾞﾘｭｰﾑっぽかったです
それと動作させながら手で回そうとすると発振してるような感覚があります
回路解析した訳ではないので何とも言えないんですが
目標値と制御開始する値を別に取ってるのではないでしょうか
目標50とすると、45～55になった時に最大出力で50付近に復帰する、みたいな
でもそうすると必ず遊びが出てしまいますね・・・

(ﾉД`)制御の話はいかんな俺は

**High** · 04/05/31 00:16

>ﾋﾟｴｿﾞ素子
センサーとしてではなく、アクチュエーターとして使おうとした事があります
薄い板状の素子（確かチタン酸バリュームの結晶）を積層した構造の物で
１枚の動作距離（厚み方向の変化）は小さいけれど、積層することで総量を稼ごうと言う物でした
自動旋盤のバイトの送りに使おうとしたのですが
元々のバイトホルダーはボールネジで送りに成ってる（この部分を粗動にして）ﾋﾟｴｿﾞを微動にしよう
という計画だったのですが、
・元々狭い場所なのでﾋﾟｴｿﾞユニットが入らない（無理矢理入れても強度的に？？？状態）
・押す物がバイトの為、反力（切削抵抗とか突っ込み）で押し返されると”発電”するので
電圧駆動ではなく定電流駆動にせざるを得ない、フィードバックが遅れるとお話ならない
・反力があまりに強いと、ﾋﾟｴｿﾞ自身の強度が持たない（素子が割れる）
・行きと戻りでヒステリシスがある
等で実現できなかった（鬱
センサーとして使うなら、強度と検出範囲の問題だけと思われ
メカ的なリミッターを入れれば、強度的にはクリアしそう
検出範囲に関しては可也鋭敏なので１ｍｍも動くと大変と思われ（多分直線性も無くなる）

**High** · 04/05/31 00:17

>RCｼﾞｬｲﾛ
>全てｾﾝｻは出力段
たしかに構造的には無理すれば何処でも付く（藁
が、ポテンショ自身の回転角は360度無い（可変抵抗型の場合)
当然の事に気が付かなかった（爆

漏れが思っていたのは、多回転トリマー抵抗
多回転トリマー抵抗の場合 10 回転程度回るので、ギアの最終段の１つ手前ぐらい
多分ギア比で 10:1 とかは市販されてるサーボのサイズからして無理
モジュール0.5の歯車で歯数 10 と歯数 100 の組み合わせとすると、歯数 100の方が
直径 5cm以上に成ってしまう
サーボのケースの内則からして精々 50歯程度が最大の歯数と思われるので
5:1とすれば、最終段１つ手前なら出力１回転でも5回転程度、実際は360度回る訳では無いので
余裕がある、さらに5倍の分解能になると思った

**High** · 04/05/31 00:18

市販のサーボより大きくなってしまったが、(市販最大のHitecのHS805よりでかくなってしまった）
先に購入したモーターと、市販のギア、メタル、ベアリング、アルミＬアングル(3t)
5000系のやや硬いアルミ（ホームセンターとかのアルミは1000系とか2000系で柔らかい）
M3の小ネジ、ＳＵＳのシャフト（チタンと逝きたい所だが）で図面書いてみた

計算上、0.123 sec/60deg 22.92 kg/cm サイズ WxLxH 69x40x69.9 重量;計算中　多分180g程度と思われ
軽量化の努力なし状態なので、ドリリングor肉殺ぎ落としで20g位軽くなると思われ
最終段のギアを変えればもう一寸トルク出せるかも(今ファイナルレシオは2.5 レシオ5位迄は上げられるので
40kg/cmも....（マジかぁ？
軸は全てメタルorベアリング支持、ギアは全て真鍮
内部基板も30x40mmが２枚（親亀小亀方式）入る（CPUとパワー別体)
ボデーが総アルミなのでFETの放熱はやり易い
軸も、俗に言う反対軸(市販サーボにホルダーつけて無理矢理つける軸)も最初からついてる
なんせ、機体本体に使う材料なので剛性が高い（筈

１個作りでのコスト計算してみたら、電気部分除いたコストは\10000切れる、
電気部分がまだ（多分\4000位と思うが）
もう一寸仕上げたらどっかUPします（UPローダー、何処か良い所ないですか？

**Ingram98** · 04/06/01 02:10

レスが遅れててすみません。

>>112

> 偏差パルス
すっかり忘れてました。それですね。
原点からの距離をパルス数に換算した指令。
最初のリンクの始めにちょっと書いてありますね。
http://www.hitecrcd.com/Support/Faqs/FAQ_servo.htm

PWMも勉強しなくては・・・

>俺の「ポテンショにフィルター」はやわらかい
指摘されたところをも一回考えてみます。
フィルターの遅れが大きいかも・・・

>LQR
Linear Quadratic Regulator だったかな。
まー、最適条件の関数が線形2次の形の積分ってことです。

専門家ってほどでもないですが、
制御を取ったら他にはとりえがないかも。
Highさんのハードのスキルに少しでも学べたらと思ってます。

実装は、手で計算とかは俺は面倒なんで、
モデルを状態空間表現して、後はMATLABですね。
これくらいだったらお手伝いします。
あんまりむずいことは責任がもてませんからｗ

>「漏れ」させるというよりも、効力を減じる（重みをへらす）的な発想で
ずばりその通りです！
エラーの蓄積をだんだんと減らすんです。
名前は命名されてるのかさえ忘れましたが、授業ノートがあるので、
1ヶ月後でもよければ、教えられると思います。
対数とか難しいことしないで簡単にできたはずです。

>>120　おまけレス
すっごく良さそうですね。
UPしてもらえるのも楽しみですが、一人でそれだけできるスキルをくださいｗ

**メカ名無しさん** · 04/06/02 16:17

ここでロボットが完成したら命名しよう「半角ロボ」

**Ingram98** · 04/06/03 21:31

>>113 Highさん

AVRマイコンのことをもう少し詳しく教えてもらえませんか？
韓国メーカーHitecのデジタルサーボは別売りのプログラマーっていう変なのがありますね。
基準角度とか最大動作範囲を設定できるらしいですよ。

回路の方はまず、指令パルスとパワーとGNDの線がありますよね。
中にICとHブリッジとその他コマゴマと・・・
コントローラーICがデジタルってことで、プログラマできるデジタルサーボですよね。
AVRなんですか？
よく聞くのに、そっち系はまだ手が出ないんで。

取り出した回路を持ってるんで、よければ7月入ってからでもよければお見せしますよ？
リアルでも写真UPでも。
今はちょっと忙しいんで、申し訳ないです。

**High** · 04/06/05 21:22

>> AVRなんですか？
ttp://www.robo-one.com/techcon/2nd_pdf/2_04.pdf の 2page目に
CPU AT90LS4433　と有る
メーカースペックシートは↓
ttp://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc1042.pdf
やはり、bookMark 忘れてしまいましたが分解しておられる方のWebにも記述がありました
PICとほぼ、コードコンパチで動作は倍速だったと思う

漏れ個人としてはPICアーキテクチャーなんか変な感じがしてイヤなのだが....

**High** · 04/06/05 21:30

CPUコア自身は何でも良いが(Z80系,68系,86系,MIPS系,ARM系,TMS320(DSP),SH,H8,
μPD)指令コード長が8とか16とか32とかの、切り番でないというのは一寸キモイ
CPUコアにAD/DA,タイマー、カウンターがついていれば何でもよいのだが
もっと変なPSOCとか言うCPUもある見たいだし(W
用途的には良さそうなのだが(海外のロボコンでは使われてるみたい)開発キットが５万は高過ぎ

・開発ツールは当然、GNUを使うと思うので余りマイナーなCPUは使えない
(当然、プラットフォームはAT互換機、クラッシュする為に存在している某Winは使いたくないが...
Linux使いたいが...ROMライターとかIECが対応していない、している物も存在するが、高価で買えない)
・IEC(多分使わなくて済むと思うが...使いたくない....使わせないでくれ....)も
(Z80とH8なら\2万程度で入手可能だが68系86系となると...ロボット1台買えるぞぅ)
・複数CPU構想からすると、CPUのエンディアンがバラバラだと都合が悪い
{例えば86系と6809とかH8の組み合わせは避けたいし
メーカー違うと指令コード体系も2種混在するので頭"ウニ"に成ると思われ}
・MIPS系,ARM系は個人では、入手ほぼ不可能と思われ(ジャンクから引っ剥がすなら別だが)
・また、ROM焼きも面倒(当然ROMエミュレーターを使うが),フラッシュ入ってるのが便利

と成ると
SH-H8の組み合わせになると思う

まあ既存にサーボの配線(信号、電源、GND)のみの方式なら
CPUの組み合わせは問題ないが
後述するように、ちょっと引っ掛かる点があるので

**High** · 04/06/05 21:31

§制御信号
・普通のRCサーボの制御方法と、独自の方法(配線数が増えるが)を考えているのですが
普通のRCサーボの制御に関しての疑問
サーボの応答速度って、普通のRCサーボの中立状態のパルス幅が10ms?で
それ以上(10ms<)だと正転、それ以下(<10ms)だと逆転と言う方法だと、
パルスの立ち上がりから立ち下がりまでのパルス幅を計測しているのだとしたら
逆転の場合には、中立状態より早く決定できるが、
正転の場合には中立状態より時間が掛かるのでは?
(ターンアラウンドタイムが一定しない)
それとも、パルスからパルスまでの周期の何割がHレベルだったか
(デューティー比)と言う見方してるのだろうか?
アナログサーボではパルス周期を早くするとトルクが若干増えるとも言われてるし
実際どれ位の応答時間で有れば良いのだろうか?

つまりパルスとパルスの間には制御できない事になる訳？
まあ実際はサーボが1個しかない訳ではないので、
各サーボを順番に制御を移し変えてるようにしていると思われるのだが

サーボの動作速度、機体の重量も有ると思うが、未だにジャンプできる機体は無いようだし
(有るかも知れないが....ドロップキックかませる程飛べるとは思えないし)
制御の応答性の問題では？と思っているのだが....
実際メカが絡む場合にはμsオーダーの対応性があれば十分と考えられるのだが
(産業機器の場合、マイコン制御よりPLC(シーケンサー)を使ってる事が多いのだが←(漏れは嫌いだぁ
メカ屋主導で産業機器は作られる事が多いので、メカ屋はPLCを選ぶ事が多い)
PLCの応答速度は良くて1ms程度、下手すると30ms位になる(それでもタクト1sの機械が十分に動いてる)

**High** · 04/06/05 21:40

・独自の方法
モーターパワーライン(2本:8V～12V？→)
CPUシグナルライン(2～3本:TTL←→)　
CPUパワーライン(2本:5V→)を分離したいなぁ
モーターの挿げ替えができるし、多分10ms以下でコマンド伝わるしエラー訂正も可能

CPUシグナルはLANに似た方法を取る、出来れば差動伝送にしたい
制御は、コマンドパケット/応答パケットのやり取り

(アイドル)
メインCPU:ライン確保
メインCPU:コマンド送出(開始符、目標アドレス、自アドレス、発信時間、コマンド、エラー訂正冗長符号、終止符)
メインCPU:ライン開放

サブCPU:ライン確保
サブCPU:コマンド応答送出(開始符、目標アドレス、自アドレス、コマンド応答、終止符)
サブCPU:ライン開放

(アイドル)　　<コマンド実行開始>

[場合によっては省略可]
サブCPU:ライン確保
サブCPU:コマンド状態送出(開始符、目標アドレス、自アドレス、発信時間、状態(運転中)、終止符)
サブCPU:ライン開放

(アイドル)

サブCPU:ライン確保
サブCPU:コマンド状態送出(開始符、目標アドレス、自アドレス、発信時間、状態(完了)、終止符)
サブCPU:ライン開放

(アイドル)
目標アドレス、自アドレスが有るのは、サブCPU間同士でもメインCPUを介さずに連携を取れる塔にする為
発信時間が有るのは、リアルタイム性の為の、完了時間の基準が欲しい為

エラーでパケット壊れた時
ライン開放されず(誰かが握ったまま)の時と開放待ちのアルゴリズム(LANのそのままの方式では問題がある)
サブCPUがハングUPした時(メインからリセット掛けられるハードが必要)
コマンドの内容
の辺りをもう一寸考えて見ます

**High** · 04/06/05 21:56

§自作サーボの進捗状況
メカ周りの設計は、ほぼ出来ましたが電気部品を配置するとケースに入らない(爆
表面実装のMOS-FETを2段にすればよかったかも(5A程度)
一寸、ケース周りをやり直しかも.....高さと幅がもう5mm大きければ.....
まあ１クラス上の320系モーターで作るとすれば入ると思うが、あいにく手元に無いのら

超贅沢な回路、サージ保護、逆電流保護、ドライブスピードUP、Hi,Lowサイド短絡防止
PWMジェネレーター等、知ってるテク点子守り
クレーンでも動かすの？という位の FET を選択したのが間違いの元か？
パワー系基盤表に、To220パッケージのFED,FRD,SBDが樹立する状態
(耐圧60V,ドレイン電流 Id 20A pulse 80A:まず壊れないだろう、モーター焼ける方が先か(w)

入手性には問題があるが、馬渕の最強モーター(充電ドライバー用：一般市販されてない)
RS775 12385g/cm 17040rpm 130Aは無理としてもRS580 4292g/cm 16130rpm 70Aなら動かせそう
サイズも38φL75 ギア比は200:1位になりそうなので、人間持ち上げられる???(藁

将来的にはモーターまで作りたい(また、穿った使い方だが.....)つもり....
(電気自動車の方々がモーターから作って居られるの見て、漏れも....(ヤメトケと影の声)
表面実装仕様でも先に作るか

あと、ギア系をウオームホイルにした方がサイズは小さくなるかも
ただし、フリーに出来るクラッチ機構(ドック噛合)付けなくてはならないが
上手く組み合わせると、三軸直交も出来そうだが.....
漏れの場合、通常の機体の関節構成と一寸違う方法(ワイヤー駆動＋ほぼ人間の構造)を
考えているので、三軸直交の意味があまりないかも

**High** · 04/06/05 22:06

§機材
一応、ボール盤改造してXYステージつけて、エンドミル買ってきて
フライスもどき盤作った(一応昨夜、試し切りしてみたがZ軸方向(高さ)が今一(日光手前(w
剛性が足りない(当然か)ちょっと思案中

アリ溝調整すればそこそこ使えるのだが、送りネジの受けが超不味い構造
切削して過重が掛かると、不味いところ露見
(一方の軸は、鋳物に穴あけただけの所にネジの端を突っ込んであるだけ、
せめてメタル支持にして欲しかった......もう一方は方持ち支持)

まあ何とか改造して使える程度にするつもり
もどき盤が有るだけでも、Ｌアングル螺子止めパズルしなくて済む(ラッキー

課題
・軸改造と手持ちのステッピングモーターで、送り機構
・主軸に高さ調整機構を作る

**メカ名無しさん** · 04/06/09 18:41

そろそろ夏のＲＯＢＯ－ＯＮＥのエントリー受付だけど、
Highさんは何回大会ぐらいでエントリする予定なの？
ここに書いてる進捗からすると、来年の夏大会あたり？

**High** · 04/06/10 04:16

資金繰りの点で、今回の夏のは無理po（第６回になるのかな？）
確か漏れが始めて見た５回は冬（確か２月だったっけ？）
来年のその辺りで何とかと思ってるが（甘いか？）
現状の進捗状況では、夏（７月Eから８月F位）には、自作サーボ完成と思われ

だたし、大問題があるのらぁ～
漏れの収入がない、失業中（爆　何もしない状態で今までと同じ生活レベルとすれば
8月E位までの生活資金はあるが....
生活費（殆ど食費）\1000/dayで押さえて延命措置実施中（多分半年は持ち堪えられると思われ）
つまり8月中までに、仕事見つけないと、ダンボールハウスがぁ.....（藁
(履歴書送ったのに放置しないでくれ、落ちたならさっさとＮＧ出ししてくれ！）
まあ、フルタイムで掛かれるという利点はあるのだが....（完全に生活時間逆転状態
かくなる上は、サーボ作って\1会社起こすか？、誰か買ってくれます？(藁

現在、回路図作成中（多分明日には出来る）、今週中に電気部品調達とギア関連調達
素材(アルミ材)は一寸時間が掛かりそう（フライスもどき完成させなくては使えない）

美味く逝けば実験機として、人間関節構造に拘らないで、普通のROBO-ONEタイプの”パクリ”で
秋頃(10月Eから11月M)には立てるのでは？（歩ける、起き上がれるとは思えないが）
モーション作ってる余裕（力量）はないので、マスタースレブでティチイングして
モーション作るつもり（実はPC、特にWIN系のプログラミングは苦手なのらぁ）
まあ GUI 回りは VC 使わず WideStudio 使うつもりだが

無線の信号発信するのを、PCのシリアル使うか、ISAボードで作るか（PCIは漏れでは作れない（爆
スタンドアローンコントローラー使うか（そちらの方はまだ考えていない）

**High** · 04/06/11 04:28

ttp://up.isp.2ch.net/upload/c=01owarai/index.cgi
2004-06-11 03:43:09
電気回路図(MOS-FET Driver)
/up/3fa89ce6552d.png

MOS-FETドライバーの回路図をＵＰしました
まだ、アナログ系の定数は決定してません（テストしないとわからない）
PWM制御をフルデジタルの同期設計で作ったので一寸大きくなってしまいました
マイコン接続を前提として作りました

**High** · 04/06/11 04:35

使い方は
マイコンから16ビットのデータを書き込みストローブをＨにするとデータ内部に取り込まれます
16ビットのデータの内訳は、
8ビットはPWMのパルス幅(256階調)
7ビットは、パルス周期(分周比、プリスケーラー値）
1ビットは回転方向
とストローブ信号、ブレーキ信号
の18本と
システムクロック(10MHz辺りを想定)です

動作原理は、アナログPWMの場合の三角波をカウンターで擬似的に作って
スレッドショット電圧と比較するのを、マグニチュードコンパレーターで行なっています
マイコンから入力された値と、内部でフリーランしている8ビットカウンターの値を比較し
設定された値をカウンター値が越えたらPWM信号がONに成ります
・パルス幅(デューティー比)及びパルス周期が変更できます
・方向信号で正転逆転が切替できます（Hブリッジ)
正転から逆転に回転方向が急に変わった場合に、MOS-FETが急にOFFできない為
ハイサイドーローサイド短絡を防止する為にPWM信号を一瞬歯抜けにする仕掛けがしてあります
・ブレーキ付きです
ブレーキ信号の入力で、ローサイド側のFETが両方ONしでブレーキになります
PWM信号をOFFすると、フリー状態に成る筈です(未サポート）

FETは30V,12A程度までOKのようです(多分12Vで使用するつもりですが)
電源はデジタル側5V,FET側12Vです（マイコンのADは入るとアナログ5Vも必要になってくる）
タイミング等にRCを使わず、クロック同期としたので、温度変化等には強い筈です
(まだ、完全にタイミングチャートでシュミレーションは終わってないので、若干手直しがあるかも知れません）

部品は通販や秋葉(日本橋)とかで普通に入手可能な物を選択しました(74HCシリーズのフラットパッケージ)
FET部分のショットキーダイオードとファーストリカバリーダイオードは無くてもOKかも知れません
(マトモに実装すると可也形状が大きくなる）
FETドライバーとFET自身が若干入手性が悪いかも知れません

次に残ってるのは、アナログ系回路（サーボフィドバック：位置制御、速度制御系）とマイコン周辺です
とりあえず、アートワーク考えて基板サイズ決定→サーボユニットのサイズ決定→ギア配置決定
材料調達→試作となる予定です

**High** · 04/06/11 04:55

ついでと言ってはなんですが
ttp://up.isp.2ch.net/upload/c=01owarai/index.cgi
サーボ全体の図面
2004-06-11 04:41:20
/up/c91cb71a52c2.png
サーボのメカ部分の図面もＵＰしました、電気部品配置できないので没になったものですが
構成はほほこの方法になると思います
最初はアルミＬアングルを”パズル”してネジで組み立て（ネジ多すぎで没；６分割）
第２案もアルミＬアングルをアルミ用蝋付けで組み立て（熱変形で精度出せないので没；３分割）
第３案、フライスもどき盤で切削加工が出来そう
（2分割、剛性十分、肉抜きもできる、アッ電気部品が入らない（鬱
多分第３案の改良形になる予定
（ウオームホイルタイプも検討中）

**High** · 04/06/11 16:35

回路図手直し
その１
図中左下のBRAKE信号受けている U103 74HC74 _CLR端子のプルUP忘れ
その２
図中中央下方向デコード部 U204 74HC32 及び U205 74HC00 からの出力信号名
1,2,3,4が間違ってる　正しくは左から 4,1,2,3に成る
その３
出力端子で未使用のものがopenのまま（GNDに落として置いた方が無難かも）

**メカ名無しさん** · 04/06/12 02:33

ん～、回路図解読中。素朴な疑問ですが、74系いっぱいですね。
この規模になったらCPLD/FPGAの方が楽ではないでしょうか？
CPLD/FPGAを使わないことになにか理由があるのでしょうか？

**メカ名無しさん** · 04/06/12 07:47

HIGHさん
upされたファイル見れなくなってるっす
http://radio.s56.xrea.com/
ここに再upしてくれるとうれしい

汎用ロジックでどのように幅可変パルス信号を生成しているのかすごく興味があります

**High** · 04/06/12 14:51

>>136
>CPLD/FPGAを使わないことになにか理由があるのでしょうか？
使わない理由
1・漏れがCPLD/FPGAに疎い<書いた事が無い>（60%）
2・CPLD/FPGAを書く設備が現在手元にない(20%)
3・CPLD/FPGAは結構電気を食う(5%)
4・CPLD/FPGAはパッケージが結構大きい(5%)
5・CPLD/FPGAの価格が問題(10%)

1・に関しては初心者入門キットでも入手して勉強するしかないだろうと思ってます
（<書いた事が無い>＝弱電屋失格かも、新たなスキル獲得も出来るのて
挑戦する価値は充分に有るのですが　2・と絡むのですが初期投資が結構痛いのと
習得までに時間がどれ位かの見通しがない為躊躇してます）
on ボード書き込み出来る物もあるようなので、もう少し勉強してみます
3・に関してはTTLずらずら並べると結局電気食いに成るので、元の木阿弥かとも
4・に関してもTTLずらずらでは例えピン間２本にしたとしても実装面積は大きくなると思われます
5・CPLD/FPGAに疎いにですが@\600以上すると思っているのですが、TTLの場合@\30から@\200程度と思われ
トータルで安価と思っています
1・関してはクリアしなければならない課題と思っています
当面打開策としてGAL使うつもりです（ライターも自作できるし）

**136** · 04/06/12 15:59

なるほど～。私はFPGA/CPLD使うと回路修正のコストが零、新規で作ってもかなり楽という
メリットばかり見てましたが、言われてみると、ご指摘のとおりデメリットもあります。

なお、1、2は大きな問題ではないと思います。
1)Highさんならば難なく使えます。VHDLなどが分からずとも
　74系石と同様の機能を持つ部品をGUIでならべて設計可能です(ALTERAのMAX-Plus2で確認)
2)開発環境は安いです。ライタは自作できます。

**High** · 04/06/12 16:01

>汎用ロジックでどのように幅可変パルス信号
・パルス周期
[ベタに言えば分周しているだけです]
マズ、原クロックをロケーション <C3> U104 74HC294 (Programable Frequency Divider) で
文字どうり分周します、分周比はマイコンから設定します
<C3> の U107 74HC74 と U122 74HC08 は分周クロックの同期化回路
<B5> の U105 74HC193 でダウンカウントします、プリセット値はマイコンから設定します
<C5> の U106 74HC42 と <B4> U120 74HC02 でカウントダウンされて 0 に成った事を
デコードして検出します
0デコード結果を<C4> U108 74HC74 と <D4> U122 74HC08 で同期化します

原クロック　÷　（74HC294分周　＊　74HC193分周）のパルスが生成されます
<この信号を以降"分周クロック"と称します>
この部分までがパルス周期をコントロールする部分です

**High** · 04/06/12 16:02

・幅可変パルス
[マグニチュードコンパレーターが主役]
"分周クロック"を<C1> U109 74HC163 <C2> U110 74HC163 のクロックとして入力します
２つの 74HC163 は 8bitのループカウンターとして動作し擬似的な鋸波を生成します
(0,1,2,3,.......128.......253,254,256,0,1,2.........)
<B1> U111 74HC684 (8bit Magnitude Comparator)で、ループカウンターのカウント値と
マイコンから設定されたスレッドショット値を比較します
スレッドショット値よりカウント値が上回ったら、74HC684の P>Q 出力が"L"に成ります
これがPWM信号の原料です
（負論理なのでマイコンから設定する値はOFF期間を設定してることになる）

アナログPWMの場合は鋸波発生をRCとか発振器とかで行い、
スレッドショット電圧とコンパレーターで比較し
スレッドショット電圧を鋸波が上回ったらPWM信号がONするので
無限の分解能がありうるのですが、ノイズの影響等でアナログ値を扱いたくないし
其処までの分解能は不必要と思われたので
デジタル式にしたのです（どうしても分解能が必要なら、ループカウンターの
ビット数を増やし、74HC684をカスケードすれば16bit分解能とかも出来ます）

多分1個の専用IC (TC9198P：東芝)多ビットカウンターと
(MB3759：富士通)PWMジェネレーターで同様の事が出来ると思いますが
どちらも入手性は......数百買うなら相手にしてもらえるが......

**High** · 04/06/12 16:03

最初は、MOSFETドライバーもトランジスターで組むつもりでしたが
ハイサイド側のコンデンサーブートストラップのみでは常時通電（方向変更なし状態）では
ハイサイド側の電圧確保が出来なくなるのでチャージポンプを別に作らなくては
ならなくなるのが面倒なのでP-ch N-chの組み合わせで考えたのですが P-ch MOS-FET の入手性が悪い
そこでチャージポンプ内蔵のICがあったので其れを使う事にしました(若干入手性に問題は有るが)

**High** · 04/06/12 16:11

忘れていた（爆
回路図　再upしました
radio0002 回路図
radio0003 メカ組図

**High** · 04/06/12 16:47

>>136,139
たしか、FPGA ってROMが要りましたよね？（結構価格が...）
さらに通電後ROMからコンフィグレーションをロードする時間が有りましたよね(1秒位？）
一方、CPLD は内部にFlashとかEEPROMorフューズ持っていて、通電即動作でしたよね？
CPLD の方が都合よさそうに思えるのですが(GALの大規模なものでは？と思ってる)

まあ、マイコン搭載するので、
マイコンのメモリーかっぱらってFPGAのコンフィグROMにすると言うのも見た事があるので
ROM問題は何とかなるかもしれませんが

通電即動作の必要性はどれ位有るのか？と言う問題
通常使用では問題なさそうに思えるのですが、
アクシデントの場合、例えば電池が外れかけて電源断し、偶然元に戻った（瞬停）の時とか
如何なるのかな？
（まあマイコンROMカッパライ方式だと、マイコンもリセットされてるので良いかも)

・具体的な品種、アルテラ、ザイリンクス、ラティス　どこのが良いのか迷ってる......
(アトメルとかルーセントとかも有るがマイナーみたい）
VHDL　Verilog どちらの殆どプログラムみたい(C風) ABLEより良いかも
けどツール依存したくないなぁと言う感じがしています
GUI　が使えるのならとっつき易いかも

・ROMライターみたいな機械が無くともonボードで書ける？（フラットケーブル見たいなのだけ？）
のですよね？

多分サーボ部分のみなら、一番小さい容量のもので充分ではと思ってます
大規模なものが書ける余力があれば、マイコンの必要性はADコンバーターがあると言うだけ
（指令のデコード、リミット検出、パルスカウント等もロジックで可能）

**136=139** · 04/06/12 17:40

Interface 2003/10、Interface 2002/10が御参考になると思います。
・FPGA/CPLDどちらを使うか。
　ロボットにはCPLDをお薦めします。
　－インタフェース(5V電圧対応の多さ、LEDを直接つなげれるドライブ能力)
　－電源投入で出力を止めれる(DCモータをつないでも電源投入→ガゴ！と動くことがない)
　－FPGA固有の初期化のトラブルがない分使いやすい
・メーカ
　私も差はよく分かりませんがツールを見て決めるのが吉だと思います。
　私はAltera(EPM7128SLC86-15,\2520)ですが、自作だとXilinxが多いようです。
・書き込みツール
　PCとはパラレルポート接続です。AlteraでもXilixでも74系1石＋抵抗だけですみます。
容量(ゲート数、ピン数)は不足すると泣きたくなります(というか泣きました)。
あらかじめ設計するor大きめを買うことがお薦めです。

**High** · 04/06/12 19:06

>nterface 2003/10、Interface 2002/10が
うっわっ、”積ん読”状態なので発掘調査開始（藁
歯抜けになってると思われるので、バックナンバーかも(爆

>あらかじめ設計するor大きめを買う
たしか、
VHDLとかで記述→シュミレーションで確認→ピン割り当てを決める(フィッティング)の手順で、
フィッティングの際にデバイスに入らないと"蹴られる"のですね
容量が判ってから、実デバイスを購入と言う手順の方がよいかも
資金に余裕があれば、大容量のを大量買付けし、
何でもかんでもそのデバイスで済ましてしまうと言うても有るけれど...無理か
(やっぱ、￥１会社作って、手メーでも販売していまうとか（藁）

昔、試作の為に購入した時(作るのは外注さんだったが)
直元代理店(国内で２社のみ)は２個では売って貰えなかった記憶があるので....
（価格は、可也安くなるのだが....その時は後に量産が控えていたので
何とかサンプル扱いで出してもらえたが.....）
たしかにnetで小売している所はありますが結構高価に思えます
まあ、書き換えができるデバイスなので、書き損じによる消費がない点や
アマチュアの場合には、ある程度以上のレベルでしか使用しないので消費量が少ない点
書き込みソフトへの慣れでユーザーが逃げない(だからツール依存したくないなぁと思う)　等
と思われるので仕方無いのかも

書き換えが出来るデバイスなので、中古市場はないものかな？
量産→製品売れない→大量の在庫抱える→現金化　と言うのがあってもおかしくないと思うのだが
普通のICだと、歩留まり分や初期不良分を見越して大抵必要量より少し多く買う
あまった分は修理用にも割り当てるが、最終的には現金化は普通なので中古(新古)市場があるのだが
(よくある、最新CPUのフライング発売っていうのは、余る筈の分を工場から"抜荷"したもの)

明日は、秋葉詣になるかな

**High** · 04/06/12 19:07

>nterface 2003/10、Interface 2002/10が
うっわっ、”積ん読”状態なので発掘調査開始（藁
歯抜けになってると思われるので、バックナンバーかも(爆

>あらかじめ設計するor大きめを買う
たしか、
VHDLとかで記述→シュミレーションで確認→ピン割り当てを決める(フィッティング)の手順で、
フィッティングの際にデバイスに入らないと"蹴られる"のですね
容量が判ってから、実デバイスを購入と言う手順の方がよいかも
資金に余裕があれば、大容量のを大量買付けし、
何でもかんでもそのデバイスで済ましてしまうと言うても有るけれど...無理か
(やっぱ、￥１会社作って、手メーでも販売していまうとか（藁）

昔、試作の為に購入した時(作るのは外注さんだったが)
直元代理店(国内で２社のみ)は２個では売って貰えなかった記憶があるので....
（価格は、可也安くなるのだが....その時は後に量産が控えていたので
何とかサンプル扱いで出してもらえたが.....）
たしかにnetで小売している所はありますが結構高価に思えます
まあ、書き換えができるデバイスなので、書き損じによる消費がない点や
アマチュアの場合には、ある程度以上のレベルでしか使用しないので消費量が少ない点
書き込みソフトへの慣れでユーザーが逃げない(だからツール依存したくないなぁと思う)　等
と思われるので仕方無いのかも

書き換えが出来るデバイスなので、中古市場はないものかな？
量産→製品売れない→大量の在庫抱える→現金化　と言うのがあってもおかしくないと思うのだが
普通のICだと、歩留まり分や初期不良分を見越して大抵必要量より少し多く買う
あまった分は修理用にも割り当てるが、最終的には現金化は普通なので中古(新古)市場があるのだが
(よくある、最新CPUのフライング発売っていうのは、余る筈の分を工場から"抜荷"したもの)

明日は、秋葉詣になるかな

**136=139=145** · 04/06/12 20:26

> うっわっ、”積ん読”状態なので発掘調査開始（藁
付録としてCPLD/FPGA基板が付いていますので分かりと思います(厚さが普通の倍ぐらい)。

> たしかにnetで小売している所はありますが結構高価に思えます
これは痛いですよね。部品の値段もさることながら品種も限られますし。

中古はみたことがありませんが、入手しやすいのはPLCCパッケージです。
これをソケット(\200-\300)をつかって複数のロボットで使いまわすと考えれば、
入手できるなかでなるべく大きなデバイスをかってしまうという手もあると思います。

**High** · 04/06/12 21:46

IFではないけれどデザインウエーブの2003/1のにEpm7256Aが付録の物発見！
IFはやはり歯抜けになっている模様

PLCCでソケットを余り使いたくないなぁ
(安物のソケットを使ってショックや振動で接触不良を良く起こした経験があるので）
かといってPLCCを半田するのもナンだし
表面実装の半田付け得意なので（SH3の208pin手付けとか1608チップ手付けとか）
小さいモジュール作ろうかな？

**メカ名無しさん** · 04/06/12 22:24

神奈川県警座間署には政治家の私設秘書に内部情報を漏らし、
便宜を図っている者がいます。褒章の意味で署内から署長が
任命された事も有ります。
　座間署が便宜を図っている相手はハンナン浅田会長と共犯
で、既に収賄などの罪で起訴されている鈴木○男の私設秘書
です。

**136=139=145** · 04/06/12 23:44

すみません、「デザインウェーブ」と聞いてあれ？とおもい調べてみましたが、
思いっきり間違いでした。インタフェース2003/10、2002/10ではなく
デザインウェーブ2003/1と2003/10です。勘違いでした、すみません。

http://www.cqpub.co.jp/dwm/contents/dwm0071i.htm
http://www.cqpub.co.jp/dwm/contents/dwm0062i.htm

**メカ名無しさん** · 04/06/12 23:44

話の腰を折るようで恐縮なのですが、私としてはサーボコントロールに使うにしてはFPGAやCPLDはオーバスペックだと思います。
PIC12F675などの小型ワンチップマイコンをサーボごとに使うのが使い勝手、コスト共に有利でしょう。
パッケージが8PINであることやADコンバータ.オシレータ内臓なのでロジックを何個も使うのより大幅な小型化が期待できます。
プログラムの開発もPICに関しては参考になるサイトが複数あるので敷居は低いです。

**とうりすがり** · 04/06/13 02:16

というところで・・・モーター屋と機械工学屋いませんか？？？
サーボを動かすて、とっても電気食べるんです！！で、非力の上角度がイイカゲン
ステッピングみたいなサーボはとっても高いです！！（重いし・・・）
で、もたー屋出てきておくなまし・・・

**High** · 04/06/13 11:09

§スピード的な検証
¶人間の動作速度を基準にして考えてみると
機械的ロスを無視した場合には、市販の高トルクサーボのスペック(0.13s/60deg程度)
でも歩く分には、ほぼサーボ自身の動作速度は事足りるみたいです、
欲を言えば"縄跳び"できる、"ドロップキック"できるようなスペックにしたいなぁ
(無理だって）爆

かなり荒っぽい計算ですが(実際に走る必要性は余り無いですが、動作が速い方が
有利には違いないと思われるので)
ロボットの場合には、人間と重量配分とか重心位置が異なるので、
そのまま当てはめる訳には逝かないとと思いますが
例えば、カールルイスが@100mを10sで走りますが、その際には33歩だそうです
つまり1歩は0.303s掛かる事になります
古典的なスプリントフォームでは腿が地面と平行になるまで引き上るので
股関節の前後方向の動作角度は約90degです
(最新のフォームは一寸違うようだが、漏れにはできない)
方向反転時間は無視すると、その往復なので、0.303s/180deg = 0.101/60deg程度の
平均角速度になります(実際の人間では、後ろ方向への蹴りの方が早いが)
まあ市販サーボのスペックで等身大に拡張して考えると @100m 13s後半程度の
スピードに相当すると考えられます。
(漏れが、現役時代に@100m 11.8s で38歩だったので、
ほぼスピード遅い=歩幅狭いと成ると思われ)
また、人間の反射速度も準備している状態であれば0.3s程度(不意打ちなら0.7s程度)
と言われてます(除く脊椎反射)
ロボットの実サイズはほぼ、人間の1/4(身長40cm程度)程度なので、もっと遅くても
問題無いと思われます(等身大や、ガンダム作るなら別だか(藁)

**High** · 04/06/13 11:10

¶ソフトウエア的検証
・サーボ１個のみを考えると
実際サーボへの指令のデコード時間はμsオーダーで、１動作中に複数回の指令が
来る筈です(最低でもスタート、加速、減速、停止の4回)
また、サーボ自身の制御(AD変換、パルスカウント等)もμsオーダーｘ複数回と
思えますし、PWMパルスは運動中すっと出たままですがパルス周期は遅いので少々の
遅れは問題にならないと思われます。
プログラムでは多分割り込みを使うと思いますが、多重割り込み状態になっても、
μsオーダーの遅れと思えます。

・協調動作
１サーボのみでできる動作というのは少ないと思われるので複数サーボが
協調して動作するという事になるので、指令の待ちとか返信応答とかの
ロスが発生すると考えられ複雑な動作程難しいと思わます
(メインCPUの負担が大きいかも)
この点は現状では、予測できない状態ですが(指令パケットに工夫が必要と思われ)
悪くしても10msオーダーと思われます
市販サーボにような３線方式の場合、応答や現状報告は上位に送れないので
上位から見るとオープンループ制御のような状態に成るので、協調動作し難いと思われます
(上位はタイマー使って、終わってる筈だで制御シーケンスを動かす形になる)

**High** · 04/06/13 11:11

§問題点
¶ノイズ
ただし、マイコンで割り込みを使う場合にノイズ除去(ハードデコードでも)の
オーバーヘッドを考慮してません、モータが直近で、"バシバシ"スパークしてるので
かなりの対策をせねば成らないのではと思っています。
¶ハングＵＰ
マイコンを使用する場合にはハングＵＰの対策が必要かと思いわれます。
(WDTで自己リセットロジック作るとか)
¶電圧変動
電圧変動に対する対策も、CPU系とパワー系電源を分けるとかが必要かと思われます
(全モーター起動で電圧降下、リセット掛かるとか)
¶フラッシュROM"記憶喪失"
内部ROMがフラッシュだった場合、まれに"記憶喪失"する事もある点
¶コスト
コスト的には、ザイリンクスの方がアルテラより市販価格では安いようで
\600程度からと加えてADコンバーター等の価格
PICとかの価格は\300程度から(多分内蔵ROM,RAMで済むと思われ)
ご指摘のように、PIC等の方が安価に成ります。
（米本土価格ではCPLDが＄4程度からですが、輸送費や通関の手間考えると妥当な価格かと思われます）
¶開発環境
・PICの難点はフリー物のコンパイラーが無い点(漏れが知らないだけ鴨)
・メインCPUには力量不足と思われるので複数 CPU 使用になるので、頭"うに"の可能性がある点(爆
（CPUではないが、CPLDも"見た目はプログラム"なのでやはり、頭"うに"の可能性がりますが）
・オンボード書き込みが出来る？のか（書き込み器が必要なのでは？）

**メカ名無しさん** · 04/06/14 17:19

Highさんへ
うだうだと能書きばかり並べていて
結局何も出来ない人が多いですよ。
とっとと実践しろゴラァといっておく。

**メカ名無しさん** · 04/06/14 17:55

黙れ！小僧。
レビューも出来ない奴が生意気なことを言うんじゃない。
お前はぬっこんでろ。

**メカ名無しさん** · 04/06/14 22:35

> とっとと実践しろゴラァといっておく。
回路図だしてるhighさん vs 何も実践していないdz4VwYhIさん………おや？

私は、どちらかというとCPLDがいいと思います。
ノイズ云々の対策ができることはさておき、
PICを使うと分散制御＆シリアル接続になります。
色々制御をやろうとすると通信量にしわ寄せが来る可能性があります。
# かく言う私は二足を作った経験は無いのですが、経験的に必要な帯域はどうなんでしょ？

**High** · 04/06/14 23:52

おはよう御座います、昼夜逆転中のHighです(藁
昨日、引き篭り状態から脱出し、本屋へ逝きました
PICとHDLの書籍買って来ました
ライターも自作できるみたいだし、アセンブラならフリー(出来ればC使いたいが)
期間限定ならCコンパイラもフリーだがデバイスが限定される

PIC12F675の資料見て、漏れの考えて居るブロック構成に
適応してみたら一寸スペックが不足（PIC12には割込みがない!）
（ポーリングで間に合うもかどうかのタイミング検証はまだしていませんが
ポーリングにするとしても、グルーロジックが多少必要になると思われます）
想定しているブロック構成が"贅沢"過ぎるのかも....

元々、概念設計(最上流)が無く、（最大のミスかも)
中層設計から入ってるのでデバイス依存の部分が多いので...
アーキテクチャー変わると、逝ったり戻ったりドタバタ

割込みが有って、ADもある最小のはPIC16C710以上ですが、
タイマーが１本しかないので事実上PIC16C72からに成ります、
そうすると、パッケージは28pinに成ってしまう（鬱
あと価格もそれなりになってしまう
折角のミニマムサイズ、ローコストがスポイルされてしまう事になる
まあ表面実装品が入手可能なら、それを使用すれば
サイズファクターはクリアできますが....

折角サーボから自作するのでから、市販品のスペックを一寸でも上回りたいなぁ
もし、市販サーボより高速で大トルクのサーボが出来たとして、
標準的は機体構成を使っても(強度的問題はあるが)、
現状では出来ない事(例えばジャンプとか)が出来るのでは無いか？という実験的な興味
(メチャメチャ奇をてらった事をしている訳では無いと思うので、
全く動かないとかは無いと思っているのだが)

**High** · 04/06/15 02:37

>通信量にしわ寄せが来る可能性があります。
PICには、外部RAM付かないので共有メモリという手は使えないので
シリアル接続にならざるを得ないようです
元々、分散制御タイプを想定していました、
(1CPUシステムでメインCPUにSH3以上のスペックの物を使うなら別ですが
漏れでは無理なのと、壊れた時のリスク(コスト)が大きい）

シリアル通信形式として考えて居るのはLANが一番似ています、
LAN其の物では実時間性が無いので一工夫が必要ですが
どれ位の頻度で、制御しなくては成らないのかは現状では不明ですが
LANもどきシリアル通信にパケット長のみなら考えています

オーバーヘッドが大きすぎ時間的に無理であれば、
共有メモリと言う方法も考えていますが、
物理的な位置関係は近くないと(同一基板上とか)無理なので、
サーボへはシリアル通信若しくは、市販品サーボの３線インターフェースに
ならざるを得ないです

**メカ名無しさん** · 04/06/15 02:43

§漏れの考えて居るLANもどきインターフェース
・指令パケットのサイズ
サーボへの指令　2byte
サーボに対して、指令として必要と思われるのは、回転方向、移動位置、移動速度、動作開始なので
・回転方向は正(CW)、逆(CCW)の２値なので 1bit
・移動位置は、360deg回る必要は無い筈だが一応可能性を潰さない為に
　　360degで考え、分解能は1deg程度 2^8=512なので 8bitで足りる筈
・移動速度は、市販サーボの最高速0.13s/60degから 0で、必要な分解能は？？？
　　移動速度の 0 を駆動していない(Free)と言う意味にする
・動作開始と裏返しの意味で
・現状位置保持(Brake)のビットは必要になります 1bit

回転方向 1bit(0:CW. 1:CCW)
移動位置 8bit
移動速度 ??? 6bit ???
動作/ブレーキ 1bit

パケットは、8の倍数が都合よいと思われるので移動速度は 6bit(64段階)では?
(0.1/60degとして10rps 10/64=0.15625rps)
64階調でS時制御とか、サインカーブにすると如何なるんだろ？

指令パケット
・パケット開始符合 8bit 1byte
・パケット種別 8bit 1byte(指令、返信(受信確認ACK/NCK、中間報告、完了報告、ブロードキャスト)
・対象サーボのアドレス 8bit　1byte
　　256個もサーボ使わないですが、ブロードキャスト(全サーボフリー)とか
　　サーボグループ化の際に余分がある方が良いと思われ
・発信元アドレス 8bit　1byte
・完了リミット時間 2byte
　　実時間性を入れたいので、パケットを受信してから動作完了までの限度時間
　　サーボがフルストロークしても 0.1/60degを想定すると、最大値で0.6s
　　まあ重い負荷が掛かって動けない場合を想定しても数秒と思われますので
　　2^16=65536 1usカウントで約6.5秒あれば十分では無いかと思われます
・サーボへの指令　2byte
・冗長符合　7byte
・終了符合 8bit　1byte

**High** · 04/06/15 02:52

アイドル信号
↓
ライン状態確認パケット 5byte
↓
ライン確保(CPU) 5byte
↓
指令パケット 16byte　前記述参照
↓
ライン開放(CPU) 5byte
↓
アイドル信号
↓
ライン確保(サーボ) 5byte
↓
応答パケット 6byte
↓
ライン開放(サーボ) 5byte
↓
アイドル信号
という手順では？

**メカ名無しさん** · 04/06/15 03:51

大分複雑な方法ですが、楽な方法で済むなら、それに越したことは無いと思います。

↑は、通信方向がよく分からないのですが、
パケットサイズは固定にした方が後々実装が楽になると思います。

あと、LANもどきってことは、上を見る限りCSMA/CDで考えられているようですが、
衝突回避と再送の実装が必要になるので、実装はかなり大変そうですが…
まずは、よりシンプルなトークンパッシングやポーリングを御検討されてはいかがでしょう？

**メカ名無しさん** · 04/06/15 03:52

> 衝突回避と再送の実装が必要になるので、
×衝突回避 ○衝突検知

**High** · 04/06/15 10:41

>パケットサイズは固定にした方が後々実装が楽
確かに其れは言えています
それと、可変長パケットにするならパケットサイズの項目が有った方が実装が楽です(ミスった（爆

>衝突検知は、CSMA/CDで考えているのですが
Ether其の物の方法では、衝突した場合にランダムな時間を待って再送.....
それで又衝突すれば、又待って....限度が来たらｱﾎﾞｰﾝでは一寸不味いと思われます
いつになったら届くのか、小一時間問い詰められる事に...（藁
ターンアラウンドタイムが決まらないと言うのは、実時間制御にならない

>トークンパッシングやポーリング
確かに、ロボット機体内のサーボがログONしたりOFFしたりする事は無いし
個数も有限個で固定なので、ポーリングは有効かも知れません
(まあ人間の全骨格(108本)と筋肉を模倣するとかなら別ですが）
精々2^6=64程度の局数と思われます
ポーリングであれば、1ループ時間も算出できるので、時間予想は比較的行ないやすいと思われます

PIC の資料を見ていたら I2C インターフェース搭載の機種もあるので、これも候補に入りそうです
I2C のアービトレーションのところもう少し読んで見ます
(イマイチ理解し難い、衝突したら運が悪いとずっと待たされるのでは？）
I2C 搭載で且つ A/D 搭載(3ch以上)で且つ割込みありの PIC となると、実売価格 @\750程度からになるようです
最初に考えた H8SでROM、RAM、CLK、RESET の CPU モジュールとほぼ同じ位の価格になります
(I2C 搭載の H8 はもっとコストUPしますが、ソフト実装できるので I2C モジュールなしバージョンとして計算)
一方、どの程度容量が必要か現状では、はっきりしませんが
CPLD (ザイリンクス)の実売もやはり @\700程度からですが、A/D を別途に付けないとダメなので
その分コストは上昇すると思われます（アルテラの方が、高価)
CPLD を使用する場合には I2Cをハード実装するとフィリップスの特許に抵触するので、
別の方法を考えなければならない点もあります

p.s. 一寸ミスタイプが増えてきた、しばし休みます `zzzzzz

**メカ名無しさん** · 04/06/16 02:09

あら、H8もありかな？利点多そうですね。

H8/SH2-4のSCIは、マルチCPU通信に対応していますので、
これが使えるのではないでしょうか？

**メカ名無しさん** · 04/06/16 20:02

ロボコン館、やばいよ、やばいよ！

**メカ名無しさん** · 04/06/16 21:31

どうした？

**High** · 04/06/18 09:34

152さんの言われるように
>PIC12F675などの小型ワンチップ...
コスト的な魅力は大きい(実売価格が\300以下)
マイクロチップ社のサイト見ると一杯有りすぎ(こんなに種類が必要なのか？)
PIC12F683(国内入手性は？？？)、16F819(入手性は？？)辺りが
ＰＷＭ付いてるので良いかも
割込み機能が無い問題に関しては、ポーリングやスケジューリングで
行なった場合に、どの程度の問題があるのか検証してみます
なにせ、30個近くに使用量になるので、コストに響くので

**High** · 04/06/18 09:37

§ワイヤー駆動の実験
動作先端部のマス減少目的で、膝関節の部分のワイヤー駆動の実験してみました
最初はボール紙、爪楊枝ヒンジ＋で糸で引っ張って見る....まあ逝けそうな感じ
1/2のサイズ(足長10cm)でアルミチャネルで作ってみる.....中々良さそう
強度的に必要なだけの最低限の太さのワイヤーの方が動作が軽い
(ワイヤーの"癖"が無いからか？）
ワイヤーの取り回し方法が洗練されれば多分使い物に成りそうな感じです

あとは機構干渉のキャンセルをメカ的に行なうか、制御で行なうか
パートCPUを使うなら、制御でキャンセルする方が楽だし、機構干渉を
あえて使用したい場合に。キャンセルのON/Offが出来るので便利
(但し演算量は増えるので、ソフトに１工夫が必要かも)
太もも部分や腰に膝、足首駆動サーボを配置できそう(デザイン的には？？？だが)
つまり、既存のサーボの形状に拘らなくてもよくなるかも

**High** · 04/06/18 09:38

§ウオームホイル使用のサーボ
ワイヤー駆動に絡んで、ウオームホイル使用のサーボの図面も書き始めましたが
クラッチ機構さえ美味く逝けば、ギヤ枚数は少なくなり且つサイズも小さくなりそうです
ただし、余り見慣れない不思議形に成りますが（藁　レイアウトの自由度が高過ぎる）
ウオームを使うと、静止させている場合のバックドライバビリティがないので、
保持する為の電力が要らないですが、逆に静止してる状態で外部から力が加わった場合に、
ウオーム及びウオーム軸を支える部分に可也の力が加わると思えます
(棒立ち状態でもそうですが、リングから転落とか相手のカウンタパンチを食らったとかの場合
相当な力がが掛かると思われます）

**High** · 04/06/18 09:39

§回路図
サーボ、回路図の方も、現在手持ちのモーターの定格が2A一寸越える程度なので
将来的には必要かも知れませんが、無理してオーバースペックの回路を組まなくても
1ICで3A(peak4.5A)の物が入手できたのでとりあえずそれを使う事にしてみます
HブリッジICとマイコン(多分PIC)と周辺回路等で可也コンパクトに出来そうです
コスト的には、電気部分のみで\1000以下になりそうです

§サーボボディー母材
普通のサーボ形式でのメカ(サーボボディーとギア及びメタル）部分で
ギア等は\3000程度なのは調べられましたが
サーボボディー母材のアルミの"塊"(60x70x40以上)の価格と入手性が不明です
定型材なら価格は判るのですが.....
多分厚い板材から切り出しになるのでは??、多分端材でもこの大きさは無いと思うし
アルミ鋳物のブロックって販売されているのだろうか？(FCなら販売されてるが)

**メカ名無しさん** · 04/06/19 11:18

＞I2C 搭載で且つ A/D 搭載(3ch以上)で且つ割込みあり
それならトラ技で連載しているPSoC（@500円）が良さそう

**High** · 04/06/19 20:23

>174
石の"素性"としては良いのですが(海外では結構使われています)
開発ツール(フルバージィン)が\5万するので....
特殊なアーキテクチャーなので、gnuサポートも多分当分の間はありえないし...

**メカ名無しさん** · 04/06/19 23:41

>>175
ttp://www.geocities.jp/doggie_ele/psoc/psoc.htm

**橿原神宮 藤原京** · 04/06/20 01:00

　　　　　　　京都　　　　　　名古屋
神戸　大阪　　奈良　　　　　　　　　　　　　　　　　東京
　　　　　　　橿原　　　　　津　　　　　　　　　　　　横浜
　　関空　　　　吉野　　　伊勢　
　　和歌山　　　　　　　　　　　　　　　　静岡

初代首都、橿原に先端工場を。

現在では６０万人の中心として法律に指定され、
今年高速道路が出来、２年後にも高速道路が出来、
紀伊半島の中心、そして、東と西日本をつなぐ要所です。

奈良県行政よ、補助金を出せ！！官公庁も作らないで

**High** · 04/06/20 09:54

まず、大前提の”ロボット作る”と言う観点から考えると
どのようなデバイスや実装方法をとっても良いのですが
コストと機能を満足せねばならないのは当然ですので

新たなデバイスを導入する事で、圧倒的なパフォーマンスが期待できて
且つコスト(金及び時間)的にも有利であればよいですが
PSocに関してNG出しの理由は

**High** · 04/06/20 09:55

・アーキテクチャー習得、環境構築の問題
見た事のないアーキテクチャー(習得に時間が掛かる:人柱君になる趣味なら別だが（藁)
・サポートの問題
マトモにドキュメントも殆ど邦訳されていない点
(メーカーのWebPageですら、翻訳ソフトに投げつけただけのような状態
クロックバッファとかメモリーコントローラーとかでは採用実績多い会社なのに...)
イマイチ、この手のデバイスメーカーは商売が下手と思う点
PICですら、まだドキュメントが完全邦訳されていない
もう国内販売しはじめてからかなり(確か漏れが見たのは95’頃から)
（pageデザインの問題だが、黒地にパステル水色でpage書くかぁ？
こっちら1600x1200の20inch CAD 端末だぜ読めやせんぞ、見ただけで萎えた（爆)
・前例が有る
他にも同様の思考方法のデバイスがあったが結局メジャーにはなりえていない点
(PSoCの場合にはCPUコアが入っているので厳密には異なるが
メジャーに成らなかったが、CPUコア無しでアナログプログラマブルアレーと
言うのを何処かで見た事がある(多分エレショーと思う、メーカー失念（爆))
・アナログ機能の必要性
本当に必要なのか、小一時間...(以下略)
現状では、軸の絶対位置検出にポテンショメーターを使う前提で考えて居る為に
A/D必須と成ってるが、A/D以外の機能はフルデジタルやハードで実現できる点
まあ、モーター駆動電流フィードバックにCTつかうので、其処でもA/Dは居るが
(アクティブフィルターとかアナログ"バリバリ”のアプリならPSoCはかなり有利だが）
ポテンショメーター以外の方法が有ればA/Dは、要らなくなる筈
例えばアブソリュートエンコーダーとかでは、市販品では価格、分解能、サイズ的に無理、
製作も可能だが、ロボット作ってるのか部品作ってるのか本末転倒状態になる）
・供給確保の問題
企業の商用ベースで製作するのであれば、部品供給に関しては
契約やフォーキャスト入れて、供給確保できるのですが
アマチュアの場合、”売ってる物を使うしかない”のが現状なので
デバイスアーキテクチャーに極力依存しない形の方が望ましいと言えます
カタログには掲載されているが、実際には入手できない場合も多いです

**High** · 04/06/20 09:56

はっきり言って遣らなくては逝けないことが多すぎる状態（爆
新たなアーキテクチャーを習得するとか、環境構築するとか
部品調達(カタログには掲載されているが、実際には入手できない物とか、
１個では販売されていない)に時間取られたくない

1・サーボ部分
回路設計、アートワーク、部品調達、部品実装、ソフト製作、筐体設計、テスト&デバッグ
2・メインCPU部分
メインCPU回路設計、アートワーク、部品調達、部品実装、制御ソフト製作、テスト&デバッグ、サーボとの結合テスト
3・電源周辺
回路設計、アートワーク、部品調達、部品実装
4・センサー周辺
回路設計、アートワーク、部品調達、部品実装、結合テスト
5・リモコン通信部分
回路設計、アートワーク、部品調達、部品実装、制御ソフト製作、テスト&デバッグ、結合テスト
（実際の電波発信部はモジュールを購入するつもり）PCとの結合(シリアル通信)
6・メカ部分
機体機構設計、部品調達、加工/組み立て、電気部品搭載、調整
7・ユーザーインターフェース
回路設計、アートワーク、部品調達、部品実装、制御ソフト製作、PCとの結合
(出来れば、マスタースレブ方式+ティーチング)
8・ＰＣソフト
運動解析ツール(GNU protとOcterve及びそのフロントエンドツール)、
モーション製作ツール作成、リモコン通信ソフト(まあシリアル通信だが、その辺に転がって居そうだが)
9・CADのライブラリー登録(電気、アートワーク、メカ)
10・スペックシート探し

現状で、7.8は全く手を付けていない(爆