ロボタの遠野物語

先日、ロボタをつれて盛岡へ行ってきました。仕事です。

帰りは遠野へ寄り道です。中三くらいで柳田國男の遠野物語を初めて読みました。当時は国鉄のディスカバージャパンキャンペーンの影響か、民俗学の本が人気だったように思います。旧仮名遣いの読み難い文庫本でしたが、神秘的で想像力を掻き立てられるハナシが多く、繰り返し読んだ記憶があります。

高校時代に一人旅で遠野を訪れ、真夏の田舎道を延々と歩いたのも青春のいい思い出ですねえ。

ともかく、今回は釜石線のディーゼルカーに乗るのが目的の小旅行なので、遠野滞在時間はたった１時間ほどでした。

トラベルミステリーの登場人物なら、寸暇を惜しんでタクシーで観光に出かけるところでしょうが、僕の場合は、ロボタを取り出して留守番の奥さんにテストしてもらいました。

撮れたのがこの写真です。

遠野物語でおなじみのカッパのモニュメントですが…　手前に障害物があってあまり近づけなかったようです。なんだかわからないですね。

ロボットが動くのをベンチに腰掛けてぼーっと見ている、と言う構図。しかも、これ駅前です。土曜日の朝なのでほとんど誰もいませんでしたが、たまたま通りかかった子連れのお母さんに、不審な目で見られてしまいました。

なんか、もうちょっとロボタの操縦者とコミュニケーションがあった方がいいですね。
やはり、ツィッターなんかのリアルタイム性のあるサービスと連携したほうがいい感じです。

ひさしぶりのネットタンサーウェブ

【ロボの一言】ワタシは何もみてませんよ。

久しぶりにネットタンサーウェブを起動しました。なかなか秀逸なコメントですね。

動作チェックはOK。サブブロガーとして活躍してもらいましょうか。

マイクロマウス大会でビックリ

先日の日曜日、ぶらり旅をかねて、つくばで行われていたマイクロマウス大会を見物してきました。

この写真は日曜日最後のプログラム「クラッシック・マウス」の会場の風景です。

これがいわゆる標準型のマウスの競技です。迷路の一区画は18cmX18cmで、このタイプのマウス競技はもう３０年も行われているそうです。

この写真は、ハーフサイズ・マウスです。この迷路サイズは9cmX9cmです。電子部品を見ればわかると思いますが、これ、ものすごく小さいです。全長5cmくらい、重量は十数グラムほどだそうです。

これがミニ四駆並の高速で突っ走ります。
この写真は、16区画X16区画のハーフサイズ迷路です。手前に走行中のマウス（の軌跡）が見えますか？　実際の競技は32X32の迷路で行うので、もたもた走っていては一回もゴールにたどり着けないのです。

ウームすごい。

でも、こっちのロボット競技もすごい。ヒューマノイド型はちょっと大変そうだけど、テーブルの上でサービスするロボット部門は車輪もOKなので、何とかなるかも。
とはいえ、12月25日開催はちょっとなあ。

アルミ板でルックス改善！

ロボット作ろう：シェーキー製作記

久しぶりです。冬の到来とともに再開です。塗装や木取りなどのベランダ作業は、空気が乾燥していて、近隣が窓を閉め切る冬場でないとやり難いので…

まず、ヤル気をそいでいた、見た目の改善です。0.2mmのアルミ板を、木目の目立つ移動ベースのデッキに貼りました。左側の写真です。右側が今までの状態なので、違いは一目瞭然。模型としての完成度が上がりました。

　　

当たり前ですが、ぴっかぴかです。創作意欲がわいてきました。

半年近く放っておいたので、念のため各部の点検をしました。体内バスやクライアントの実装が待っています。ぼちぼちいきましょう。

簡単にできる！インターネットリモコンロボの製作（補足）

今回は製作記の拾遺ということで…

PSDの取付け方法
このようにホルダーのビスで片側だけ止めます。反対側は、裏側に厚手の両面テープをずれ止めのつもりで貼りました。ビスは30mmのモノを別途用意します。

直進補正
左右のモーターや駆動系にはばらつきがあるので、同じデューティで駆動してもまっすぐ走りません。このため、直進するように調整する必要があります。
このためには、F6000（センサーを無視して60秒前進）などのコマンドを送って前進状態を維持し、VR1とVR2を調整して、適当な速度で直進するようにします。

ブレットボードのレイアウト
ブレットボードでは布線密度が低いので、これくらいの回路ではちょっときつい感じです。ユニバーサル基板ならもっと小さく作れますね。

楽しみ方？
作ってみたのはいいけれど、これどうやって遊ぶんでしょう。ウチにはネットタンサーもあり、画面を見ながら操縦するくらいでは、あまり新鮮味はありません。

でも、持ち歩いてどこにでも設置できるライブカメラロボと考えると、楽しい使い方があるかも知れません。旅行や町歩きに連れて行って、ツイッターで「ロボタ、スカイツリービューなう。アクセスはこちら」とか…　もっとコンパクトに作る必要があるでしょうが。

この製作記はこれでおしまいです。

簡単にできる！インターネットリモコンロボの製作（７）

○STEP6　タミヤの模型工作セットでロボットボディを作る
必要なもの：ミニモーター低速ギアボックスX2、ユニバーサルアームセット、ユニバーサルプレートセットL、トラックアンドホィールセット、基板スタッド20mmX4

ロボタのボディはこれを使ってます。しっかりしていていいのですが、送料も入れると140ドルくらいになってしまいます。
ここではタミヤの工作セットを使ってボディを作る方法を説明します。
主な材料は下の写真です。

まず、材料を加工します。この写真を参考にしてください。オレンジ色のユニバーサルアームはiPhoneホルダーに、ユニバーサルプレートを切り出したものはシャーシになります。

iPhoneホルダーを作ります。アングルとスペーサー(10mm)はユニバーサルアームセットに入っているものを使います。写真では手持ちの関係でアームと色が違いますが、実際は同じ色になります。

このように作ったホルダーをシャーシのこの位置に取付けます。その後、右の写真のように下側のアームを取付けて完成させます。

　　

走行系の工作です。ギアの減速比は149.9:1にしました。キャタピラは30コマと10コマをつないで使います。ロードホイールのシャフトは金ノコで60mmに切断、軸受けはユニバーサルプレートセットの付属品を使います。

ブレットボードの取り付けです。最初に下の写真のような取付けベースを２つ作ります。アングルはユニバーサルプレートセットのもの、スタッドは20mmです。これを右の写真のようにシャーシに取付けます。

　　

この上にこのブレットボードを取付けます。ピッチが少しずれてますが、一応このようにするとネジ止め出来ます。電池ボックスは下の写真のように、ブレットボードの下に収まります。

　　

センサーを取付ければ完成です。直進性の補正はVR1とVR2を調整して行います。

簡単にできる！インターネットリモコンロボの製作（６）

○STEP5　電子回路の製作とテスト
必要なもの：このページからDLした回路図とファームウェア　部品一式　配線工具　PIC書き込み環境

まずは回路図です。これ↓をダウンロードしてください。
「robota.pdf」をダウンロード

それからファームウェアです。こちらはソースコードも入っているMPLABのプロジェクトファイルです。コンパイラごとに２種類用意しました。どちらも同じものなので都合のいい方を使ってください。いずれもMPLABは8.30です。

CCSC用
「irMini.zip」をダウンロード

HI-TECH C Lite Mode（無償バージョン）用
「irMini_htc.zip」をダウンロード

HI-TECH CはMPLABをインストールするときに選べるコンパイラです。無償ですが今回ちょっと困ったことがありました。それまで入っていたのはバージョン9.60だったのですが、一部の割り込みが働かずうまく行きませんでした。そこでHPから最新版9.80にアップデートしたところ、そのままで正常に働くようになりました。こちらのソースを使う方はバージョンの確認をしてください。

PICの書き込みやIDEの使い方は、諸先輩方の書籍やHPが沢山ありますのでそちらに譲ります。（こればっかり）

アナログ回路を含むCRの定数に神経質になる必要はありません。「このくらい」で大丈夫です。トランジスタは2SCの小信号用なら、ほとんどのモノが使えると思います。手持ち部品を活用してください。

電源には乾電池４本を用意します。PSDにはちょっとばかり電圧が高いようですが、アマチュア的には問題なく動作します。気になる方は充電池を使ってください。4本なら4.8Vです。

3.3Vの三端子レギュレータTA48M033Fは低ドロップタイプ500mAです。3.3Vの消費電流は数十mAくらいなので、もっと小さいものでも使えます。

iPhoneとの接続ケーブルはこんな感じになっています。これは千石通商で求めた3.5Φ4P-4Pの延長ケーブルを途中で切断したものです。ちゃんと根元から２番目がGNDのシールドになっています。

モータードライバは小型なので対応するモーターに制限があります。電圧は6V以下、電流は300mA以下ぐらいを目安にすると、手近なところではここで選んでいるモノか、最近はタミヤのミニモーターギアボックスがよいでしょう。いすれも定格3Vを謳ってますが、6Vくらいでも静粛に回ります。ギアボックスに組込んだ状態で100-200mA程度です。

3.3V以下のメカトロ機器向けのモータドライバはゴマンとあるのですが、アマチュアが使い易いものとなるとあまりありません。今回使用したTB6552FNGはDigi-Keyで買えるので入手性はいいのですが、0.65ピッチと手ハンダには優しくない仕様です。

この辺のドライバが基板に載ったものをと探したところ、海外には良くあるのですが、国内で買えるのはこれだけしか見つかりませんでした。ちょっとお高いけど、ハンダ付けの苦手な方にはうれしい商品ではないでしょうか。もちろんロボタでも十分に使えます。

さて、今回はブレットボードで製作、下の写真のように仮組してテストします。
モーターには先ほどのタミヤのミニモーターギアボックスを使いました。

VR1、VR2はモーターのPWMの値を決めるもので、とりあえず真ん中くらいにセットします。これでDuty50%くらいになります。

テストは次の手順で行います。
１・回路の電源を入れる　→　PILOT LEDがゆっくり明滅するのを確認
２・iPhoneと接続　→　音量を最大にしておく
３・アプリのSTARTボタンをタップ　→　RX LEDが短く点滅の後すぐTX LEDが短く点滅
４・Consoleに「r300」(右旋回３秒）を入力してSendをクリック
５・両方のモーターが約３秒回転して停止　→　回転、停止の前にRX LEDが短く点滅
６・画像が送られてきたらConsoleから「f2000」（センサチェック付き前進２０秒）をSend
７・モーターが回転したら20秒以内にセンサから30cm以内に手をかざす　→　モーター停止、TX LEDが短く点滅しiPhoneがすぐに写真撮影に入る

以上の手順をクリアすれば一応回路は動いています。

次回は、タミヤの工作部品を使ったロボットボディの作り方を説明します。

簡単にできる！インターネットリモコンロボの製作（５）

○STEP4　iPhoneアプリの説明

このアプリはスタートボタンをタップすると、２秒ごとにcommand.txtを読み込みにいきます。

コマンドは次のとおりです。アルファベット１文字に続いて、継続時間を表す数字を半角で入力します。

　f（時間）　センサーをチェックしながら（時間）X10ms前進
　F（時間）　強制的に（時間）X10ms前進
　r（時間）　強制的に（時間）X10ms右旋回
　l（時間）　強制的に（時間）X10ms左旋回
　b（時間）　強制的に（時間）X10ms後進

例えばf500というコマンドは、センサーをチェックしながら5000msつまり５秒前進します。

アプリはコマンドを受け取ると、まずFSKでボディに「前進」「右」などの信号を送ります。これが最初に聞こえる「ピロロ」の正体です。その後、コマンドで指定の時間が経過すると、こんどは「停止」の信号を送ります。これが２回目の「ピロロ」です。
このアプリの目的の一つは、FSKの信頼性を試すことですから、こういう素朴な方式だとエラーがわかり易いですね。実用的にはもっと信頼性の高いコードを採用するべきでしょう。

アプリでは特にチェックしていませんが、継続時間の最低値は300msくらいがいいところです。あまり短い時間だと二つの信号が重なってしまうせいか、うまく動作しない時があります。

アプリは停止信号を送った後、写真を撮影しFTPでtest.jpgとしてサーバにアップします。

fコマンドで前進中、PSDが障害物を発見するとボディは自動停止し、アプリに停止した旨をFSKで送信します。アプリはこの信号をうけると、撮影した写真に赤帯で「SENSOR!」の文字を合成した上でサーバにアップします。それ以外のコマンドではセンサーは働きません。

このアプリは本当に基本的なことしかやっていないので、出来るのはこんなところです。

たぶん、iPhoneの開発経験がある方なら（運が良ければ！）ここまでは１時間かそこらでしょう。
次回はいよいよロボタの製作に入ります。

デモの映像を追加しました。オペレーションの感じがわかると思います。