実験用ロボット

Microbit版四脚ロボットの検討中。 前日のミスを考慮して図を描いたつもりだった。 一通り描いた後に見直すと、また組立て出来ない図になってた。 前日にミスした所だけ直して他の所への影響を考えて無かった。 とは言え、全体の構成は見えて来た。 機体を左右に分割して最後にネジ留めで組立てる方向で検討し直そう。

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Microbit版四脚ロボットの胴体側面の板にサーボを取付ける穴を開けた。 見直したら穴の位置を間違えてので作り直す。 間違えた物は他の所で使う。

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Microbit版四脚ロボット部品を用意中。 VS-S020Aサーボを使うつもり。 サーボをオフラインにする方法が分かった。 サーボ制御スケッチにスクリプトインタプリタ機能を追加して自律動作出来る様にしたい。

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PSDセンサー出力値を移動平均したデータがゆっくり変動する様子を確かめる為にセンサー値を取得する間隔を伸ばして見た。 センサー値を取得する間隔を500usec以上にすると対象物との距離が長い場合にセンサー値の波形が崩れて行くけど変動しながら元に戻る様子が見れた。 移動平均すると波の高さが小さくなって周期が長くなるので移動平均の段毎に平均するデータ数を増やす方が良いのかな。 Teensyのサーボ制御スケッチをMicrobitへ移植中。 サーボをオフラインにする方法が分からない。 Microbitの待機中の消費電流は10mA未満だった。

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PSDセンサー出力値の変動が30程度有って、移動平均１回で3分の1に出来たので、移動平均を３回実行して、変動を２程度に減らせた。 処理後のデータは長い周期でゆっくり変動してるので長い時間のデータを取得出来る様にして見る。 対象物との距離を正確に測るのが目的なのであまり寄り道をしたくないけどしょうがないな。 それとは別に、Microbitを使ってUSBのバスパワーで動ける機体を検討中。 卓上で手軽に動かせるロボットに興味が湧いて来た。

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PSDセンサー出力値の変動を均す方法を検討中。 6個のデータを移動平均すると変動が3分の1になった。 移動平均を2回実施すれば更に3分の1に出来るかな。 PSDセンサー出力値はゆっくりした変動も有る。 ゆっくり変動する方の処理はどうすれば良いのかな。

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PSDセンサーの出力値を125uSec間隔で100mSec間取得してシリアルモニターに出力したデータをHTMLのcanvas領域にJavascriptで描画して見た。 dist欄は対象物との距離でPSDセンサーの出力端子とGND間にコンデンサーを入れたデータを描画した物。 dist欄が空白の線はPSDセンサーの出力端子とGND間にコンデンサーを入れてないデータ。 コンデンサーを入れた効果が現れてる。 対象物との距離が変わっても谷の周期は変わらない。 天辺のデコボコの間隔は6データ分。 移動平均のデータ個数はいくつにすれば良いかな。

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PSDセンサーの出力値を100uSec間隔で100mSec間取得してシリアルモニターに出力するコマンドを作った。 シリアルプロッタにも表示して見ると深さが微妙に違う３つの谷が見えるけど天辺はデコボコだった。 天辺がデコボコなのが取得した値が変化する原因だな。 出力した値は1000個のはずなのにコピペしたら800個になってた。 コピペした値をグラフにする方法を検討中。 analogReadのサンプリング周波数は不明。

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PSDセンサーの出力端子とGND間に0.1uFのコンデンサーを入れる方法を試して見た。 出力電圧が少し高くなったけどバラつきが変わらない。 analogReadの間隔を短くして詳細を調べて見よう。 Zip版ArduinoIDEのライブラリ等を別PCの同じフォルダへコピーして動いた。 ネットに繋がなくてもArduinoIDEの環境構築が出来ると言う事だな。

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PSDセンサーの製造ロットが同じ物に変えて見たけどセンサー毎の取得値のバラつきは変わらない。 センサーの取得値は距離に応じた間隔？で更新される。 更新に最大5msecほど掛かるので更新中に取得した値は正確じゃない。 更新の開始と終了を監視する事は出来そうだけど面倒だな。 PSDの出力端子とGND間に0.1uFのコンデンサーを入れる方法を試して見よう。 センサー２個だと邪魔になるので１個に戻そう。

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PSDセンサーの発光部を内側にして床と平行になる様に配置して見た。 ２個のセンサー値の違いは有るけど、サーボでトリム調整をする様にセンサー値の修正が必要だな。 コンセントの電圧変化がUSB端子の電圧へ影響しない様にバッテリーモードで測定したけど周囲のノイズが影響してる。 センサーの周りを覆って見よう。

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PSDセンサーを追加して見た。 ２個のセンサー値が違い過ぎる。 センサーの位置が良くなくて干渉してるのかな。 2個のセンサーの間に仕切り板を挟んで見よう。

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PSDセンサーの電源に電解コンデンサーを追加したけど違いは分からなかった。 遠い距離ならセンサー値の最小桁を無視すればバラつきがほぼ無し。 近い距離だとバラつきが大きい感じ。 もう1個PSDセンサーを追加して個体の特性に依るのか調べて見よう。 2個のPSDセンサーの間に仕切り板を挟むと光の広がりを抑止出来るかな。

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PSDセンサーで水平方向の特性を調べた。 対象物の端で大きい変化が見られた。 同じ距離で同じ角度なのにセンサー値が同じにならないのでは変化の原因が特定出来ない。 PSDセンサーの電源に電解コンデンサーを追加して見よう。 PSDセンサーの周りを囲むと光の広がりを狭く出来るかな。

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PSDセンサーで遠距離の特性を調べた。 対象物の反射面の角度や色の他に床面の反射も影響してる。 PSDセンサーの取付け方法を検討中。 PCが勝手に再起動する現象が起きた。 以前、同様の現象が起きたのとは違うPCでBIOS画面は出るのにWindowsが起動しない。 メイン機じゃないので放置。

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体調不良で何も進んでない。 思い付いた事はメモ書きしておいた。

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PSDセンサーの特性を確認中。 センサーのデータシートとセンサー値を比較する。 0.1秒毎にセンサー値を取得する動きで10回繰返す様にコマンドを並べた。 センサーと衝立の距離を10cmから1cmづつ拡げて行く。 試した範囲ではセンサー値のバラつきが大きい時と小さい時が有るけど距離に関係してる訳じゃなさそう。 電解コンデンサーを追加するとバラつきが安定するらしい。 最長の80cmまで測定するには作業場所を拡げないといけない。

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四脚ロボットにPSDセンサーを繋いだ。 消費電流はセンサーの説明書に記載の最大値の40mAだった。 スケッチのセットアップでAD入力をプルダウンに設定した。 アナログ値を表示するコマンドを追加してゼロ距離を測定すると60が返った。 この値が何Vなのかは確かめてない。 最長80cmまでの距離を測定出来る。 色々試して見よう。

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四脚ロボットにPSDセンサーを繋ぐ方法を検討。 TeensyのAD入力のサンプルスケッチを見たけど色々有ってどれを使えば良いのか分からない。 ボード共通のanalogReadを使うスケッチから始めるのかな。 PWMピンをAD入力に割当て出来たら配線せずに試せると思ったけど、そんな事は無かった。 離れた所から機体を動かす為に長めのUSBケーブルを用意した。

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四脚ロボットにPSDセンサーを繋ぐ方法を検討。 Teensyのどのピンを使うかは決まってるので配線を考えれば良い。 AD入力にセンサーを直結すれば良いのかな。

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四脚ロボットの足踏み周期と挙動の違いを確認中。 斜対歩は足踏み周期を変えても挙動に影響しない。 側対歩は足踏み周期を短くしないと脚が床に着いてしまう。 脚を高く上げれば足踏み周期を長く出来るのかな。 足踏み周期に依って前進後進その場と動いてしまう。

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四脚ロボットの旋回で左右脚を逆方向へ進める方法を再検討した。 単独の脚の動きを並べて高さと方向の調整をする所で間違えてた。 間違いを直して半分は思う様に動かせたけど逆方向へ動かしても元の位置に戻らない。 向きを変える時の脚の位置がズレてるのが原因だと思う。 何とかしたい。 今迄の動きは斜対歩を元にしてたので側対歩で動かして見たい。 その前にその場足踏みで安定する周期を確認しないといけない。

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四脚ロボットの旋回で旋回方向の前後脚を足踏みしながら反対方向の脚で後進するモーションを作った。 その応用で左右脚を逆方向へ進める動きでその場旋回を作って見たけど失敗。 良く分からないな。

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ロール軸の無い四脚ロボットの旋回動作は旋回方向の前後脚を足踏みしながら反対方向の脚で前進または後進する。 こうすれば車輪ロボットで旋回するのと同様な動きを実現出来る。 と言っても後進モーションは未確認。 PWMサーボ固有の問題かも知れないけど最高速度を超えて動かすと一定時間動作が不定になる。 不定になる原因がサーボの最高速度と特定出来るなら警告メッセージを出す様にしたい。 次はどんなモーションを作ろうかな。

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左右脚の歩幅を変える方式で旋回して見たけど歩幅の差が小さくて直進と区別出来ない。
旋回する方向の脚を前へ動かさない様にして見たら旋回出来た。
もう少し試そう。
サーボオフラインの消費電流は0.21Aでサーボオンラインで0.30Aだった。
前進モーション中は0.6Aくらいだけど瞬間的に1.4Aくらい流れる。
USB3.0だから0.5Aを超えても大丈夫なのかな。
他のマイコンの消費電流も測って見よう。
ドール服の断捨離２回目。
終わったと思ったら奥にも残ってた。
後２回くらい断捨離しないと駄目だな。

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G−Dogの方向転換を真似て見た。
右旋回と左旋回を対称に作ったつもりなのに動きが対称にならない。
向きを変える所までは良いんだけど脚を床に着ける時にズレてる。
左右脚の歩幅を変える方式で旋回して見よう。

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四脚ロボットで前進後進する動画を撮って見たら思ったより揺れててがっかりした。
G−Dogの方向転換動画を解析中。
側面から撮影した動画と斜め上から見下す動画が有った。
対角の脚を浮かした姿勢で床に着いてる後脚を動かして向きを変えてる様に見える。
試して見よう。

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四脚ロボットで前進の脚の動きを逆にしたら問題なく後進出来た。
次は方向転換を考えよう。
脚ロール軸が無いので難しい。

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四脚ロボットの歩行の検討。
歩ける様になった。
脚の爪先位置を四角で計画したので爪先を前上にした姿勢が手を伸ばした感じになった。
爪先位置を上辺が狭い台形で計画して見よう。
そろそろセンサーを追加する検討を始めよう。

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四脚ロボットの歩行を検討。
脚毎の爪先位置の計画が間違えてた。
爪先位置を奇数箇所にすると脚単独では回せるけど四脚を均等に動かすのは無理。
四脚を均等に動かす順番で悩む。
HTHとかでモーション作りするよりはテキストエディタでサクッと試せる。