R&D daily

昨日の日曜日。
中部地区大会を見学。今時のマウスの動向の調査もかねて。

時代は順調に進んでいるようだ。
参加マウス、特に新型のものは、もうほとんどＤＣモーターのようだ。
しかも、うすひらべったい低重心型マウスばかりだ。

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今回は、同行者と２人で出かけたのだが。
彼は、私が競技に参加するものだとばかり思っていたようだ。
今回は見学だけと分かると、だいぶがっかりしているようだった。

すまぬ。

むぅ、1/2作業再開。
．．．．ジャイロ載った。

かなり無理があるが。
まあ、勢いに任せてどんどん進めるべきか。

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中部地区大会の会場で、ちょっと話を聞く。
エキスパートクラスが1/2に移行することは決定しているけれど、1/1が廃止になってしまうわけではないらしい。
限られた日程で、競技数を増やすのは難しいようだが、方向性を探る意向はあるようだ。

お、まだまだ1/1も、やれるってことか。

勢いで、久しぶりにbmh07の基板を開いてみる。

なんだ、結構進んでいるんじゃないか。
機構部分は、できているんだから、もう少し、といえなくもない。
とりあえずハードウエアは。

この系統のマウスは、ただ走るところにも、すでにネタが仕込んである。
デビューさせるときは、初っ端から勝負しなけりゃならない宿命。
居合い、というか、TS020みたいなものと思っている。

80g級マウス、抜いたときには勝負なのだ。

．．．ちょっとシンドイかも。笑

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1/2は、なんだかんだ言っても各人、狙ってきているようだ。
もちろん私も、その一人なのだが。

皆と同じことをやっていては勝ち目は薄いと思うので、あまり人がやらないようなアプローチでいく。

モーター単体で評価していると、また壊してしまうので、先に機体の構成をすることにする。

このサイズの基板なら、モーターの値段以下で作れる。
先につくって、発注してしまおう。

２種類のレイアウトを考えたのだが、どちらにするか．．．
というわけで、面付けして両方作ってみるか。

ジャイロが載らない．．．どうすべきか。

壊したモーターも発注。

モーター駆動についていろいろテストをしていると、なんだか動きがアヤシイ。
ドライバ側では無さそう。ヤバい．．．

案の定、モータから引き出されているフレキの根元で断線している。
割と丈夫そうに見えたのだが、やはり所詮はフレキか．．．
修理は無理だなこりゃ。

まあ、ある程度回せるめどはついたので、授業料ということにしておこう．．．

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参考のために、モータの後方、フレキが引き込まれているあたりのカバーをはずしてみる。

内部構造が見える。なるほど．．．納得。
こりゃ、フレキの根元を曲げるような構造は、絶対にNGだな。
真っ直ぐ引き出した上で、きちんと固定しないとダメだ。

マウス基板を描いている途中でよかった。
被害はモーター１個分で済んだ．．．
はぁ。

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1/2用のバッテリが来た。
早速バラバラに。

セルのサイズを測る。
重量は、セルあたり３ｇ。十分軽い。
しかし、サイズは思っていたより、少し大きい。

バッテリの面からも、またまた機体Ｌ／Ｏを再構成しないとダメらしい。

まだまだ先は遠いなあ．．．．
09の競技開始に間に合うのやら？

反射光センサ用のフォトトランジスタの小さいものを試してみる。
物はこれ

ブレッドボードを引っ張り出し、適当に回路を作ってテスト。

基本的にBasicMouseの回路そのままで、アンプとピークホールドの回路無し。
負荷抵抗10kΩ。
光源は、スタンレーのFR3863Xをパルス駆動。
オシロスコープにて出力波形を観測。

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光軸はあわせてないけれど、だいたい150mmくらいの距離から反応するようだ。
近距離でも飽和することもなく、３Ｖくらいまで出力がある。

まあ、なんとなくうまく動いているように見える。
まだピークホールドの回路は組んでないので、そこらへんの評価はいまからだが、なんとなくうまく行きそうな気がする。

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基板レイアウト、進行中。

新モーター評価続き。
低速での動作には、ある程度メドがついたかも。
通常の動作と低速動作のシームレスな切り替えについては、まだ今から評価しなければならないけれど。
なんとか、エンコーダの追加無しで行きたいものだ。

テスト用のシャーシを組み立ててみようか、という気にはなってきた。
バッテリを調達してセルを採寸し、基板を描いてみよう。

駆動部分など、ざっと計量してみる．．．．うーむ、これならなんとか、まあ．．．

火の国より帰還。

ディテールでは色々あったけれど、結果は、まあよかった。
事実上、2007年は終了。お疲れ様でした。

すでに始まってはいるけれど、明日から2008年モードにシフト。

ソフトを書き換え、駆動方法を変更して、低速回転時のテスト。
50mm/sec想定。

まあ滑らかには回るけれど、やはりトルクは小さい。
50g級マウスなら十分かもしれないけれど。

低速での滑らかな回転には、高分解能のエンコーダーが必要なのか．．．

しかし、これからエンコーダーを追加するというのもアレだ。

有名な、マイクロテックラボラトリ社の超小型エンコーダー、MES-6でさえ、１個5gもあるのだ。*
左右で10g．．．はちょっと重い。

ソフトだけでできることも、まだあると思うので、もう少しやってみる。
しかし、そろそろ実験用のシャーシが必要だ。

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本業は、まあまあ。
ここではない仕事が忙しいのだが。

明日は、うまくいくといいね。
皆のためにも。

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本人が好きでやっていて、才能も持ち合わせている人の作る物は素晴らしい。
なんというか、破壊力がある。
破壊されるのは、自分の固まっていた何所か。

簡単で大事なことだが、ここしばらく忘れていたような気がする。
なにか、復活したかも。

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*追記）

MES-6の重量について、エンコーダ本体は1g程度だそうです。

とりあえず、位置と速度でフィードバックをかけてみる。
ゲインは適当．．．

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360rpm以上であれば、なめらかに回転する様に見える。
この領域なら、トルクも十分ありそう。
リダクションギア無しで、300mm/secになるはず。
標準サイズマウスだと600mm/sec相当。探査走行くらい？

これならシンプルな１段減速でＬ／Ｏできそう。
なるべく部品点数は減らしたいので、いい傾向だと思う。

探査走行時の位置あわせに使うには早すぎるので、もう一ひねりしなければならないけれど．．．
第2走行には十分な気がする。

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しかし、モーターが熱い。なんだかステッパーのようだ。
．．．PWM周期をあげると大分ましになった。これか．．．

しかししかし、１／２マウスの部品は本当に小さい。
指先で扱うのがしんどい．．．

リポ２セル想定の7.4Vでテストすると、フルデューティでだいたい19600rpmで回る。
モーターのスペックを満たしているようだ。

プロセッサへの割り込みが、2kHzで発生するけれど、この程度はどうということはないようだ。

次にパルス間隔をインプットキャプチャで取り込み、速度サーボをかけてみる。
特に問題ないようだ。

しかし、サーボを掛けた状態で、ゆっくり回すと、時々すとんと止まってしまう。
数日前の症状とは違うようだ．．．

速度計測のタイムアウトを設定してないので、速度計測パルスの狭間に沢山の制御周期が入って、デューティが０％近くになってしまい、止まってしまうのか。

まあ、位置サーボをかけるか、制御周期をパルスごとにすれば問題ないはず。
位置サーボは、どのみち必要なのでこの方向で行ってみるか。
今日はここまでにして、続きは明日にする。

少しづつ前進。

ちまちまと作っていたモータードライバーが、一応組みあがったのでテストしてみる。

回るには回るのだけれど、所々で回転が止まってしまう。

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調べてみると、どうもプロセッサの割り込み処理に問題があるようだ。
とりあえずバックグラウンドでの処理を追加することで、問題なくなったようだ。
本番を作るときには対策せねば。

モーター自体は、スペックから分かってはいたことだが、やはりサイズの割りに出力が大きい。
これなら、リダクションギア無しでも駆動できるかも．．．
と、なれば違うレイアウトもまた、成立するかもしれない。

ただし、出力の割りにサイズが小さいせいか、発熱も気になる。
発熱、というよりは、温度上昇なのだが。

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モータードライバ自体も、従来のものの1.5倍くらいの面積を取る。
全体の基板面積は1/4になるので、もっと小さくできるといいのだが。

とりあえず、モーターの出力的には何とかなりそうな気がしてきた。
L/Oを進めてもよさそうだ。