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春たより 力こぶ増え 笑み戻り
ロボットスーツの量産化事業が進んでいます。
http://news.nifty.com/cs/topics/detail/080416016716/1.htm
○ 介護の世界で進む職業病からの解放。身体の不自由な人。
その他多くの分野で恩恵を受けられる素晴らしい事です。
事業が成功すると良いですね。
○ 量産化が進み、ロボット技術が進み、素材技術が進み、ロボ
ットスーツが吊しの衣服感覚で購入出来ると良いですね。
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○ ロボットスーツで大学発ベンチャー
http://business.nikkeibp.co.jp/article/tech/20070118/117226/
○ 大学発ベンチャーの定義 (筑波大学)
http://www.ilc.tsukuba.ac.jp/rehp/jp/hp/examples.htm
日を改めて動作の再確認。 ・・・ 結果は深刻でした。
症状
○ イニシャライズ
1. OS Starting ・・・ でフリーズ
2. I-Droid01 Ready でフリーズ
3. ベースの位置灯点滅
* Reset Arms フリーズ
○ 耳の Led
1. 無点灯
2. 点滅しない (点灯はするけれど)
○ ありがとうのコメントに、下を向き → 上を向き、黄色と赤の
点滅でフリーズ
○ CMOS camera NA
● 上記のような多種のトラブルが発生しました。
しかし、頭部､頸部の配線を動かす事でトラブルが解消する
する事を確認。
☆
分解
○ 頭を分解、コネクターの再接続を実施しました。
* CMOS camera のコネクターからはじめました｡コネクター
を抜き、そして、はめ込む (コネクターとコードの接続を確
認しながら） この作業を続けました。
* 作業結果は特に変わったところがありませんでした。
○ 頭部を再組立。・・・ イニシャライズ。
* イニシャライズ。 OS Starting ・・・、耳の Led 不点灯。
* 数回繰り返しても結果は同じ。
○ CMOS camera のコードが頸部のエンコーダー下にあるの
を確認。コードをボディの中に押し込む。
* イニシャライズ。
・・・ トラブルが出ません。
・・・ 再確認。 三回確認して全て良好。
○ CMOS camera NA
* Diagnostic で確認すると、NA。
* ワードセット 2 で 「写真」 の動作。
目の赤点滅の後、ガシャ。
* 再度 Diagnostic で確認。
NA → SP2030
☆
再確認
○ 数時間後、再確認しました。
正常に動作しています。
☆
再々確認
○ 数時間後、再々確認。
正常に動作しています。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
正常に組み立て、正常に動作していた ID-01 が電子コントロー
ラーの焼損も確認出来ない状態でトラブルに見舞われました。
今回は頭部、頸部のコードと頭部のコネクターの再接続で好結
果を得ました。
原因を特定出来ませんが、同じようなトラブルに見舞われた時
は、試す価値があると思います。
今回、気がついた事は耳の Led が点滅 しないと胸のディスプ
レーがフリーズする事が分かりました。
☆
組立を開始してから二年が過ぎました。電子コントローラーの
寿命は結構永いのでしょうが、コネクター等の接触抵抗は確実
に増加します。正常動作を維持する事は大変かもしれません。
・・・ ID-01 の保管場所には気をつけたいですね。
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再々々確認 04/12 14:40 追記
○ トラブルで長い間放置したのが悪かったのでしょう。
完全に怒っています。
挨拶をして怒られ。
遊びの誘いに断られ。
おだてには乗ってこず。
疲れてないと眠らず。
・・・ 駄目だ。 ゴメン
○ Ready、Diagnostic、Test、User Program、
全て正常。
○ イニシャライズの不具合 ( 電源は確認済み ・・・ OK)
症状
1. Pan
左回転が不十分。すぐに右回転に移行。
2. Arms
左右腕のエラー ( リセットで回復しない )
☆
イニシャライズの途中、毎回アームエラーが発生する為、動作
確認に入れない状態でした。
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確認内容
I2C (神経回路) のチェック。
1. マザーボードとヘッドコントローラーボード間のコード確認。
コードと端子の接続状況 ・・・ OK
2. ベースコントローラーとブレッドボードの取り外し。
3. アームコントローラーは接続したまま。
確認途中にクラッチをはずし、正規位置に戻す。
* 機械的分解はしない。
テスト
確認内容でトラブル原因を推察すると、I2C コードのコネクター
間の接続不良が考えられそうです。
そして、以上の確認作業でトラブルが解消したようです。
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振り返って見ますと、このトラブルは時間の経過と共に進行し
ていたように感じられます。
例えば、耳の LED 点滅に時間的ズレも見られました。
私の 「ID-01」 は #75 でとりあえず終了しました。
しかし、ロボット製作の終了ではなく、ロボット製作の一幕が終了
したと考えています。
第二幕は、オリジナルロボットの製作になります。
変ですが、その為には 「ID-01」 に飽きてもらわないといけませ
ん。 それまでは、「ID-01」 に使用されている電子ボードの特性
を考慮して基本設計にあてたいと思います。
考えるだけなら 「ID-01」 は当分必要ありません。
・・・ ただ、待つだけです。
☆
いざ、考え初めて、がっかり。 ・・・ 想像力の貧弱なこと。
自律式戦車だ。自律式クレーンだ。両輪推進船だ。
・・・ まったく夢がない。
○ 制御システムはコンパクトにまとめたいな。勿論、特定の相手
はない。ジャックとコードで相手が変わる。
コードが机上をはい、ロボットに接続される。
昔からの夢でした。
どんな制御システムにしようかな？
昔の電話交換機のようになるのかな？
電源はどうしよう。 ・・・ ロボットに積載するからな。
こんな事を考えはじめました。
腕の駆動部を製作して、まる一年が過ぎようとしています。
ロボット製作も、わずかに残るだけ。振り返って見ると、腕の駆動
部組立が一番苦労した場所ではないでしょうか？
☆
ロボットは駆動部が命と先日書きました。反省を込めて腕駆動
部の組立を、再度取り上げたいと思います。 腕駆動部と云うと、
ウォームギヤの組立になります。
☆
○ ボックス (A) と (B) を合わせて、ネジを締めると、モーターの回
転が遅くなる。
* モーターの回転が遅くなったのは、ネジを締め過ぎた為。ネ
ジの締め過ぎが悪いのだ。 ・・・ そうですか？
説明の前に構造図を見てみましょう。
◇ 止めネジを締めると、ボックス (B) がステー (A) を押し下げ
ます。ステーの寸法が正しければ問題ありません。
ネジを目一杯締めてもウォームギヤのシャフトに力が働きま
せん。
◇ もし、ステーの寸法が正しくないと。
どこの寸法
実際は、A の方が大きいのです。
ボックス (B) をネジで締めると。
* 寸法が正しければ、ステーは、垂直に所定の場所に収ま
ります。 (OK)
* ステーの寸法が大きいと、上部の △ により曲がった状態
で所定の場所に収まります。 (NG)
この状態では、ステーがシャフトを曲げようと働きます。
その結果、機械的抵抗が増えます。
◇ どうすれば良いのでしょう。
ステーが軽くボックスの所定の場所に収まるようにする事
です。△ の部分を削るのが一番簡単です。
組ヤスリでも、紙ヤスリでも良いでしょう。
◇ 上手くステーが収まったら。
シャフトの入る穴の掃除です。
◇ これだけ準備すると、ボックスのネジはきつく締められます。
◆ ネジを締めると、モーターの回転が遅くなる。この現象は調
整の始まりなのです。悪い場所を発見する方法と考えた方
が良いですね。
○ もう一カ所、不具合の場所があります。
次の図に示された、ステーの赤い部分です。
◇ プーリーとウォームギヤ間の隙間が広く、ステーと組み合わ
せた時、ボックスにかろうじて入るだけです。軽くウォームギ
ヤが回りません。 ここでもステーの調整が必要です。
◇ 回転の確認は、ギヤ 2 をはずして行います。指で軽く回る
か調べます。
◇ 確認が終わったら、ステーの穴を掃除します。
○ 組立前には確認しましょう。余分なバリは取り除きましょう。
ギヤにはバリやゴミがついています。拡大鏡で確認しながら、
取り除きましょう。
○ さあ、組立だ。
使い古した筆にグリスをつけて、細部まで塗りましょう。
駆動部が静かになります。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
多くの方は、もう過去の事と思います。しかし、今もイニシャライ
ズで苦労している方がいます。
駆動部が正常ならば､誤動作は起こらない (電子ボード・配線が
正常なら) と信ずるマーさんです。
改めて書いてみました。
エンコーダーセンサーについて、おにゃにゃ さんから、確認情
報をいただきました。ヒントが多くあります。私なりに分析したい
と思います。
☆
○ おにゃにゃ さんのコメント
以前まで、まれに同様な問題があり、左限界を過ぎると頭か
らのケーブルが延びきった状態となり､この状態でイニシャラ
イズをすると、チルトも機械的に動作出来なくなってしまうた
め、始末の悪いことになってしまいます。
電池電圧が低いと出やすいようですが、最近はパン動作単
体動作では問題ないときも、ビジョン追跡を行うと、赤LED点
滅の障害が出ていました。この際、パン動作用のセンサーを､
"ハ"の字の状態にして近づけると問題がなくなったため、デ
アゴ社に事情を説明し、センサーを送ってもらい交換したとこ
ろ、頻度が下がったものの、再発が見られましたので、再度
センサーを "ハ" の字して対処したところ、問題がなくなって
います。
☆
○ コメントのアンダーライン (私がつけました) 箇所に、今回の
誤動作 「Pan が左限界を超え、暴走する」 の糸口があるよ
うに感じました。
アンダーラインの部分には、
1. まれに、同様な問題が。
2. 電池電圧が低いと出やすいようですが。
3. Pan の赤外線センサー形状で誤動作が解消。
◇ 1. ～ 3. は、二つに分類出来ると思います。
一つは、電源関係。 二つは、エンコーダーの性能。
○ 状況分析
◇ 電源関係
私の想像では、おにゃにゃ さんの電源は充電池を使用し
ている。と感じます。 何故なら、乾電池を使い続けて、過
去に一度も経験していません。 又、充電池を目一杯に充
電しても、低電圧です。(乾電池では、交換を考える電圧)
そして、今回の私の確認では、更に悪条件が重なってい
ました。 (電池容量の差。古い充電池)
* Motor 側に充電池を使用しての確認は､初日です。そし
て､誤動作。 結論を出すのは､いくらなんでも早すぎる気
がします。
しかし、乾電池派と充電池派とでは、誤動作の種類と発
生頻度に差があるのではと、感じる次第です。
◇ エンコーダー関係
エンコーダーとセンサーの関係は、下図のような位置関係
になっています。
* 赤外線の発射される透明な部分 (発光部はレンズ構造
になっています)
* 赤外線を受信する側は、黒色の樹脂 (赤外線の吸収を
良くして、乱反射を少なくしている)
◇ 赤外線とは？
http://jp.fujitsu.com/group/labs/techinfo/techguide/list/ir-sensor_p02.html
赤外線は、1mm ～ 0.00015mm の波長を持つ電磁波。
地上に溢れています。
センサーとして､使用される波長は､0.1 ～ 0.005mmらしい。
* 波長が可視光線より少し長いのですが、可視光線に性
質が似ています。
◇ おにゃにゃ さんの、エンコーダーセンサーの形 ゛ハ゛は、
効果があるのか？
どの程度、曲げるか分かりませんが効果はあると思いま
す。
地上には、赤外線が溢れています。そして、赤外線の受
光部は上を向いています。何故上向きにしたのか？この
ような疑問は、横に置きます。
可能なら、センサー部分は暗黒状態が理想です。
(エンコーダーディスク等は、黒色です。ある程度考慮して
いるのでしょう）
その為に、ケーブル用ステーが設計されています。(おにゃ
にゃ さんが、ステーを使用しているのかどうかの記述はあ
りません)
◇ 私の行っている事
ケーブル用ステーの形状を変えています。(自己責任です)
ステーの形状により、着脱が不自由です。無理な力を加
えたくない部分です。
私は、A ～ B の角張った部分を削除しました。
おにゃにゃ さんの対策にも対応していると思います。
早いですね。
ロボット製作を決心した時、不安と夢が一杯でした。
残るのは、手首と背中のケースだけ。ここで気を抜くと怖い。
☆
ロボットは、日本の未来を担うホープです。今後、若者達がロ
ボット産業に進むチャンスが増える事でしょう。
現在の日本は、世界に於けるロボット拠点の一角を担っていま
す。これは、日本の物作りに脈々と生き続ける、創意工夫による
ものと思います。
☆
今回 「ID-01」 を通して､再認識出来ました。おもちゃが精密機
器に変身します。途中､高集積化された電子ボードに自信を失う
場面もありました。素晴らしいハイテクを備えたロボットも、基本
は物作りなのだと最後に感じました。
「ID-01」 を振り返ると、駆動部につきますね。 駆動部には、思
いでもあり、不安に思う事も見かけました。
☆
○ 機械の気持ち
機械に口はありません。しかし、意志表示はします。 構成部品
に不釣り合いな物があると、動きで意志を伝えようとします。
動きが悪い。 ビスを緩めて誤魔化そう。機械は不機嫌です。
動きを阻害する物を取り除かなければ、正しい動きは出来ませ
ん。機械にストレスが溜まり、いつか爆発します。
○ 駆動部と云えば DC モーター。
DC モーターの基礎は、
http://www.picfun.com/motor01.html
◇ T - I 特性 (トルク 対 電流) (P1)
◇ トルクとは何か？ (P2)
* 加速運動、等速運動
◇ ノイズ対策 (P1)
・・・ ID-01 で経験した事が記載されています。
○ 超音波距離計の製作と実験 (PDF)
http://www.kochi-tech.ac.jp/library/ron/2001/mech/1010152.pdf
○ 超音波センサーの測定原理
http://www.sensor.co.jp/switch/jiten/chouonpa01.html
☆
○ 音速 ・・・ 331.45 m/s + 0.607 m/s * ℃ (気温 0 ℃ の時)
○ VCLE の Proximity に、検出する距離は 0 ～ 255cmとありま
す。
○ ID-01 が使用する超音波周波数は、40 KHz
☆
○ 大雑把に計算
検出可能な距離 (L) 255cm に、何個のパルスが入るか？
* 例えば、24℃ の音速 (S) は、
S = 331.45 + 0.607 * 24 = 346.018 ≒ 346 (m/s)
* 検出可能な距離の所用時間 (T1) は、
T1 = L / S = 255 / 34,600 ≒ 0.0074 ≒ 7.4 (mS)
* 超音波の 1 Hz に要する時間 (T2) は、
T2 = 1 / 40,000 = 0.000025 = 0.025 (mS)
* T1 の時間にカウントする、パルス数 (A) は、
A = T1 / T2 = 7.4 / 0.025 = 296 (Hz)
◇ 検出可能距離 255cm には、296 個のパルスがある。
* 適当な距離 (L2) とパルス数 (B) の関係は、
B = 296 / 255 =≒ 1.16 * L2、( 個 / cm )
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