2013年12月6日金曜日

Low cost solution of battery system on robots

僕のロボットは、

安全、高機能、軽量、俊敏、市販品を使った低コストを目指しているけど、

僕は、システム屋なので、ハードは苦手、試行錯誤の連続。

いまだに電子回路の設計はできないし、電気の流れは、水理学に置き換えて考えている。

電圧は、水圧だし、電流は、水量、抵抗は粗度係数、コンデンサーは流量調整池などなど、、

あとは、レギュレータや、ICの前には、必ずコンデンサーで整えるなどの基本ルール、、

水理学は、得意だから、こんな感じ、大体、変換のコツも分かってきた。

そんなもんだから、課題は山積。

特に、パワーシステム   電源と、motor。

まぁ、お金有れば、問題ないけど、

予算の中で、如何に標題の目標を実現するかと考えると頭痛い。

試行錯誤の連続です。電子工学の人から見たら、

以下の内容は、アホかぁって、感じです。

今回は電源。

Raspberry Piや、BBBを使った4Leggedロボットは、最低でも5V5A以上必要。

まぁ、8Aは欲しい。

2Wheelは、5V3A位。

結構苦労していたし、部品代も高かった。

それを今回探して、秋月電子通商で販売している部品で、低コストで実現しています。

電池は、定番のリチウムポリマー

ラジコンで使っているので、沢山ある。

11.1Vと、14.8Vをつかっているので、

これを降圧して使う。

もちろん、残容量の計測もする。

僕は、ラジコンから入ったので、Lipoの管理方法を

理解しているけど、理解していない人は、危険です。

それなりの道具や、機器が必要。

特に、14.8V以上になるど、いろいろ大変。

そのあたりは、ネットで検索して確認してね。

11.1V以上→5V→3V  降圧

5Vと3Vは、両方必要で、かつ5A程度を

ある程度安定した状態で必要なので、

秋月さんのキットを使っている。

他社のキットもあったけど、一番安いし、安心。

右:5V8Aの降圧   1500円

中:5V3A の降圧    650円

左:3V1Aの降圧   100円

ちなみに、A社のキットは、5V2Aで4200円でした。失敗しました。(-_-;)

デザインの関係で、放熱板は、150円程度の小さいのに

変える時もあります。

こんな感じで、自律型ロボット搭載の電源システムを作っています。

おかげで、降圧の仕組みが良く分かったので、今後は、部品だけ購入して、

ロボットの形状に合わせた降圧の回路にしてみようかと、考えています。


これ、キャンディーじゃないよ。

モータ、モータの袋買い。(笑


モータは、また今度ね。こっちは、ステッピングモータも含めて

本当に大変でした。。。(-_-;)

Peace!!




New 2 Wheels robot

RDCSのデモのビデオととるために、新しい2Wheelのロボット作っています。

全部で5台位作ります。

小型のロボットで、筐体に、ぎゅうぎゅうに、いろいろな部品を押し込んでいます。

筐体は、3Dプリンターで作っています。

3Dプリンターが無い、ロボット創りは、考えられない。

Blenderで設計して、出力する。おかげで、ロボットのデータがちゃんとデジタルで残るので、

一石二鳥ね。

このロボット、超高速で動くので、調整とか大変。

でも、それも、勉強だ。高速で移動するロボットの制御方法。

Raspberry Piをベースに、I2Cでモータを制御しています。

電源は、Lipo 3Cell 11.1Vを、5V、3.3Vにして、使っています。

飛行機やヘリのラジコンをしてるので、Lipoの電池や、充電機器などは、

それを流用しています。

全体の重量も約400gだから、かっ跳びます。


ちょっと古いけど、全体はこんな感じ。

Wheelが、大きいのが、特徴。直径15cm

室内にあるような床の段差は、問題ないね。

この写真の後輪は、機能しなかった。

カバーを外した状態。

上の写真とは、後輪が違う。改良型

横に伸びている白いケーブルは、Raspberry Piのカメラのケーブル
前から見た感じ。

タミヤのギアーボックスの上に、台座を挟んでRaspberry Pi

その上に、白い台座を作って、レギュレータなどを固定している。

見えないけど、ギアーボックスと、筐体の下部との隙間には、

I2Cで制御しているモータドライバーが隠れている。

前面にカバーをして、Raspberry Pi カメラを固定した。

本当は、前面カバーに入れる予定だったけど


できるだけ、高い位置にしたかったので、外だしにしました。
プロクソンのフライスマシン

削りもできるし、穴もあけられる。

また、台座は、アルミの削り出し水平がきれているので、

何かと便利なのだ。

直角に、穴をあけるとか、直角に切るとかは、

モノづくりの基本中の基本。そのためには、このような工具が必要。

他にも、角度調節ができる電動カッターなどもある。

とりあえず、今回は、ご報告ということで、、、、

Peace!!

2013年12月2日月曜日

Raspberry Pi + I2C devices + ArchLinux

ロボットの原価低減をするために、I2C対応のデバイスの検証。

写真は、Raspberry Pi から、I2C対応のモータドライバーを制御しています。

システム全体がシンプルになるし、部品も安い。

私は、システム屋だから、こうやって、地道にハードを勉強しながら検証するしかない。

いろいろ覚えられるのはうれしい。しかし、20代、30代に比べると、時間がかかるね。




検証環境

今回は、ストロベリー・リナックスの

I2C対応のモータドライバー検証しました。


i2cdetect コマンドで2つ認識しているのを確認

Raspberry Pi、ArchLinux 環境で、次のように設定しました。

(1) 起動時にI2C モジュールをカーネルに、Loadするように設定

echo "i2c-dev" > /etc/modules-load.d/i2c-dev.conf

(2) I2C ツールのインストール

pacman -S i2c-tools

(3) reboot

(4) /dev の確認

i2c--0、i2c-1 のデバイスファイルができていればOK.

(5) Kernel Moduleの確認 ( lsmod )

i2c_bcm2708、i2c_dev 2つが確認できればOK.

(6) 検証プログラムを作って確認

C言語プログラムを作成

ネットで検索すれば、いろいろ出てくるよ。

Peace!!

2013年11月30日土曜日

来年のトマトの準備、カブ?水菜?

来年のトマトの準備を、本格的に始めました。

やっぱり原点は、トマト栽培。

ロボット創りの目的です。勘違いすると、大変な事になっちゃう。

家のハウスを片付けて、温床を作りました。




11月22日に播種した、カブ?水菜? の芽がでた。

大きくなったらわかるから、今は、どっちもでもいいや。

うれしい。!(^^)!

この時期は、芽がでるまで、1週間は、しょうがない。



//Peace

Requirement for Robot Artificial Intelligence Ver0.01

取り留めもないけど、、、

僕のロボットに必要とされる人口知能の要件

まだ、未整理だけど、、、



ネットに接続しなくても動く

大量のデータを持たない

ロジックで実現しなければならない



自分の置かれている環境を認識できる

電源が切れるまで、自分にとって良い生存環境を求めることができる



環境とのインタラクションから、ルールを抽出することができる

命令を、環境認識に基づき、与えられたミッションや機能の応じて拡張展開できる

実行してはならない命令を、自己拡張の中に持たない



自分で環境に合わせたプログラムを自己生成する



環境を認識して、3つ先までの行動計画を立案できる

行動計画に対しての実績管理を行い、計画時にフィードバックできる



命令を与えられる人、もしくはRDCS配下のロボット以外からは、命令を受けない

命令者を除き、敵と味方を明確に、区別できる


構造的にまとめなおさないと、、、

これを作れば、良いわけで、、、

何とかなるかもしれない。

その前に、「環境」定義を厳密にしよう。

//Peace

Face-off

The Economistの記事、イギリスから見た内容。

この手の分析はイギリス人が一番客観的ね。

今回の防空識別圏に関しては、結構シビアな見方をしている。

最後のsectionは、深淵な意味を含んでいる。

あと、日韓の問題は、些細な口喧嘩なんだって、なるほど。

この一文を見たら、かなり怒るよ。訪問の後だから、、

http://www.economist.com/news/leaders/21590930-chinas-new-air-defence-zone-suggests-worrying-new-approach-region-face?fsrc=scn/tw/te/pe/faceoff

//EOM

2013年11月27日水曜日

Blender and 3D Printer

今、RDCSの機能を、理解していただく為のプロモーションビデオに使うロボットを作っています。

RDCSの機能は、農業だけに使うものではないので、

車輪駆動型の、自律型ロボットを使って、プロモーションビデオを作ります。

そのロボットの、製作過程の、Blender と、3D Printer 利用のご紹介

ちなみに、3D Printerは、http://store.makerbot.com/replicator2x

しかし、3D プリンターは、本当に便利。自分の考えたモノが、手早く作れる。


Raspberri Pi を使うので、そのデータを作成します。

親子関係を作って、一体で、使えるようにします。

SDカードや、電源コード部分も作ります。

内部に、組み込む、他のパーツのデータも作ります。


ボディーや構造部材を、各パーツの位置や、

ボディーとの接触を確かめながら、設計します。

3Dプリンターで、ちゃんと出力できるように、

頂点や面の位置関係に気をつけます。



3D Printerで、約2時間で出力です。

Lipoバッテリーは、超強力なヤツです。

 
実際の完成ロボットは、1月にビデオで、ご覧いただきます。

Peace!!