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プロフィール

Suma

Author:Suma
東北の田舎でロボット開発に励んでいます。
現在のメインはマイクロマウス。目指すは東北地区大会優勝!!

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ロボットを裏面から
低頭ねじが大活躍
irc2013裏面irc2013ホイール

フレームは秋月電子のBタイプ基板とジュラコンスペーサで構成
モーターはM2のねじで固定しているが、強度が心配だったため最終的に接着

足回りは以下の通り
ステッピングモーター:ST-42BYG020
モータードライバ:SLA7073MRT
駆動方式:1-2相励磁
ホイール:幅7mmφ52のアルミホイール(エフテック製) ロボコン館で購入可能
タイヤ:スポンジタイヤ(東京防音株式会社の防音戸当たりテープ TP-25クロ 厚み2.5mm)
従輪:家具すべーる

上記の構成でタイヤ直径はφ52.2mmであった
1パルスで進む距離は約0.4mm

SLA7073の電流設定は0.67A/相
モーター電源はバッテリー電圧の8~9V
この構成で700mm/sくらいまでは脱調せずに回転しているが、安全を見込んで最高速度は500mm/sとしている
加速度は1000mm/s2

青いホイールφ44は当初使う予定だったものだが、直径が足りず不採用
モーターの軸が外側にはみ出ていたのでそこに放熱版として追加
マイクロマウス用パーツを扱っているRTさんで購入、さらに青アルマイト加工をしてもらったもの


ラインセンサは前4個と後ろ4個
メイン基板とは10Pのリボンケーブルで接続
irc2013ラインセンサ拡大irc2013サーボ根本

センサは発光素子と受光素子が一体となっているシャープ製のGP2S40
マイコンでAD変換した値を制御に使用する

前後で合計8個あるセンサはアナログマルチプレクサを経由してマイコンへ接続している
このマイコンはADCが8チャンネルしかない
ラインセンサ以外にもPSDや電源電圧監視等AD変換が必要な用途があるためマルチプレクサを外付けで使用した

このセンサを知能ロボコンの黒ラインをまたぐように15.24mm間隔(2.54mmピッチのユニバーサル基板の穴6個分)で設置
この配置は、以前知能ロボコンに参加されていた風兎2005というロボットの記事を参考にしたもの

センサ値は、発光側をマイコンからON/OFFできるようにしている
これは外乱光の影響を無くすために、LED点灯時のセンサ値からLED消灯時の値を減算する処理を考えていたためである
が、実際はLED点灯時の値を測定するだけでも問題はなかった

4つ並んでいるセンサを左から0~4として以下の計算式でどちらにずれているかを検出している
errの値がプラスの場合は右に曲がっている、マイナスの場合は左にまがっていると判断する

err = ((ADval_Sensor2 - ADval_Sensor1) * K1) + ((ADval_Sensor3 - ADval_Sensor0) * K2);

K1とK2は制御の強さを設定する定数
K1の項はずれが小さい時、K2の定数はずれが大きい時に効く

実際はK1は1、K2は2として制御に使用した
K2が大きくないと、R150の部分でラインを外れる可能性がある


こうして得られたずれのデータerrをステッピングモータの制御に使用する
errは符号付きのデータなので、そのまま左右のモーターの制御値に加算する
例:右に曲がっている場合は、左モーターを減速、右モーターを加速
このとき急激にerrが変換すると、脱調を誘発するのでerrには適度なリミッターをつけている

上記の制御を行うため、ライントレース時の移動速度は250mm/sとしている
これはerrの値を制御に反映した場合に、外側のモーター速度が700mm/sを超えないようにしたためである
実際500mm/sでライントレースを試すとR150で見事に脱調

2013/06/22(土) 17:25 | コメント:0 | トラックバック:0 |
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