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2010年1月17日 (日)

ホイールエンコーダーを作る

頭部カメラを作ろうと思っていたのですが、内蔵するセンサーなどでまだ迷っているので、先に移動ロボット部分を作ってしまおうと思います。

今回はホイールエンコーダーの工作です。
駆動輪の内側に黒白の縞模様を書いて、これを反射型フォトインタラプタで読み取ります。

jw_cadで写真のようなエンコーダ板を作り、これを0.3mmのプラ板に貼付けます。今回は本格的にスプレー式の紙用接着剤を使いました。3Mの77番です。たったこれだけのために購入しました!
円盤の直径は60mm、とりあえず、2mm幅の黒い線を50本円周上に配置しています。

Dsc_0041

注意が必要なのは、エンコーダ板をインクジェットプリンタで印刷すると、黒でも赤外線を反射してしまうことです。黒でも白でも同じような反応なのでエンコーダ板としては使えません。レーザープリンタでは問題ないので、インクの違いだと思います。こんなときはコンピニでコピーしてくるとOKです。可視光のセンサならこんなことはありません。赤外線の場合だけです。

これをサークルカッターで丸く抜けばエンコーダ板の完成です。さらにインレタ用の保護スプレーをかければ耐久性が増しますが、手持ちが無いので今回はこのままで行きます。水がかかったりしなければ問題ないでしょう。
エンコーダ板はホイールの内側に両面テープで軽く貼ります。

Dsc_0042  Dsc_0043

こんな風に手間をかけるのは、やり直しが楽なようにです。紙を直接ホイールに貼付けるときれいにはがすのは大変です。エンコーダのパターンは変更の可能性がありますから。なにせとりあえずの仕様なので。

モーターホルダーの側面に小さな基板を付け、これに赤外線反射型インタラプタと駆動回路を組込みます。フォトトランジスタの出力はADコンバータで読みます。

Dsc_0044


実際の波形です。やはり、マークの幅がちょっと狭いようです。本来は波形上下が飽和して平らになった方がいいんですが、正弦波みたいな感じで1V P-Pくらいは出ています。センサーとしては「ゲインが低い」感じですね。毎度のことながら結果オーライなので、これで何とかやってみます。

Dsc_0045  Dsc_0046


写真でお分かりのように、中古のオシロスコープ買いました。(いままでのスコープメーターは借り物でしたので)HPの4現象ディジタルオシロです。アナログ感覚で使えるので気に入っています。ヤフオクで20K円でした。年末でオークションの参加者が少なかったせいか、相場より大分安く入手できました。電子技術のOMさんの中には「中古の測定器ではろくな仕事はできない」と言われる方もいらっしゃいますが・・・無いよりはマシです。
私が落札したこれは当たりでした。調子良く働いてくれています。

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