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2021年12月

2021年12月27日 (月)

すごいけど残念なSlamtec Mapper M1M1(その1)

初めてレーザースキャナを使ったのはもうずいぶん前のことです。ヤフオクで北陽の測域センサURG-04LXを入手しました。当時10数万円もしていたのを9k円ほどで入手できたのですから、ずいぶんとラッキーでした。しかも新品同様のコンデションで。最近はメーカーも増え、10k円程度の製品も見かけるようになりました。

そういうメーカーの一社、Slamtecが昨年からちょっと変わり種のスキャナを販売しています。Mapper M1M1 kitというモデルです。おなじみseeedが販売元のようです。下のリンクで概要がわかります。

https://wiki.seeedstudio.com/jp/Slamtec-Mapper-M1M1-ToF-20M/

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その名の通り、SLAMを搭載したボードとスキャナを組み合わせたマップ作成マシンで、この部品だけで、マップの作成、マップを利用した自己位置の推定を行うという、移動ロボットの主要機能が実現してしまいます。その上、オドメトリを与える必要なく、これを手に持ってあちこち歩き回るだけで地図ができるという寸法です。

また、ROSへの対応として、scan、map、odomのトピックを生成します。move_baseを使えば自律移動ロボットの基本部分を構築できるわけです。

これはテストしないといけないということで、2020年の秋頃、こんなロボットを作りました。

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アマゾンでよく見かけるタンクシャーシに百均の木箱を乗せ、一番上にmapperを搭載。ROS(kinetic)を入れたラップトップからブルーツースでラジコン操縦できるよう構成してあります。mapperからの情報はwifi経由でラップトップに。move_baseを使った自律移動をさせてみました。

これがその様子です。猫柄のマットの上に、餌に見立てた乾電池(笑)があり、そこへ自律移動させてます。目的地の指定はおなじみのrviz。ポイントは途中でロボットを持ち上げて別の場所に移動させても、ちゃんとそこからパスを切り直してマットにゴールするところです。

これはmapperに搭載されたSLAMが、マップからの情報だけではなく、IMUからの情報(おそらく)を元に常に自己位置の推定を行っているからでしょう。以前遊んでいたroombaのように、駆動輪からのオドメトリの比重が高いモデルでは、このようにキッドナップすると自己位置を見失います。

このようにROSで使うには面白い部品なんですが、残念なところも。次回はそれについて書きます。

2021年12月22日 (水)

21世紀の「コンピューターカー」

1969年頃のおもちゃで、コンピューターカーというのがありました。

ギザギザのついたカードを車に差し込むと、ステアリングやギアを自動調整して、一定のコースを走るおもちゃです。

写真の手前にあるのがそれで、これはビュィックのセンチュリークルーザーというドリームカーをかたどってます。

その後ろにあるのが2018年に作った「21世紀版コンピューターカー」です。

いぜん、韓国製のジャイロコンパスと測距輪で決められたコースをナビゲーションできる移動ロボットを作りましたが、今回のものは、それをかなり簡素化し、おもちゃっぽくしたものです。

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シャーシはアマゾンで売ってたロボットベースで1k円もしないもの、ジャイロコンパスはBNO055という絶対方位モード付きのIMUで、現在3K円ほどで評価ボードが手に入るものです。IMUの加速度センサを使って障害物にぶつかったこともわかるようになっています。主な部品はマイコンとIMUだけです。

動作の様子。ブリキロボットまで往復のミッションですが、途中でチッチとサリーの漫画本にぶつかり、コースを変更して迂回してるのがわかるでしょう。コースはウェイポイントをXY座標で与えることで設定します。障害物に当たると、迂回のウェイポイントがコースに追加されるしくみです。

もちろん、この実験での迂回のウェイポイントは決め打ちで、いつでも上手く迂回するわけではないですが。

車輪エンコーダも測距輪もありません。動作時間で移動距離を推定しています。最低限のオドメトリです。

BNO055はその後、別の製品で量産に使いましたが、なかなか使い勝手の良い部品だと思います。

ただし!アマゾンで売ってるBNO055の基板ユニットには結構な確率で不良品があるようです。10個くらい試したと思いますが、一つは水晶を有効にすると止まってしまい、もう一つはそもそも通信ができませんでした。ピン数が多いリードなしのデバイスなのでハンダ不良と思われます。使ってみるときは、作ったソフトを疑う前に、まず取り替えてみることをお勧めします。

そろそろ再開

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だいぶ長い間更新をしていませんでしたが、そろそろ再開しようかと思います。

内容をどうするかはちょっと考え中。写真は駄玩具のロボットプラモ、ゴム動力です。1960年代の中村産業製、ゴムをいっぱいに巻いても5秒くらいしか歩きません(笑

 

 

 

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