ライントレースカー パート2
ライントレースカーの改良と、もう1台追加して同じコースを走らせる。
先ずは動画をご覧下さい。
１）改良ポイント
前回の記事と併せてご覧下さい。
主な変更点は、単4充電池を2本増やして4.8VとしてモータードライバーMX1508をPWM制御に変更しました。
これにより、旋回時の左右ホイールへのパワー配分を細かく調整が出来、S字やクランクカーブを滑らかな走行が
可能となり、スピードを上げてもオーバーランや脱線することが無くなりました。
２）2台同時に走らせるために
1台用のコースに2台走らせようと思い、衝突防止に赤外線距離センサーを付けました。
1号車の方は、マイコンがRaspberry Pi Picoを使ってるため、アナログ入力3系統をラインセンサーで使用済みなので、
I2C入力を備えたシャープ製赤外線距離センサーGP2Y0E03を使いました。
センサーがフロント中央に1個なので上手く作動するか不安だったが、結果はOKでした。
３）2号車の製作
この機体も倒立振子ロボットの2号機に少し手を加えただけですが、マイコンに手持ちの古いArduino pro Microを
使いました。pro MicroはUSB入力が付いたArduinoの中では一番小型なので、小さく組みたい場合に有効です。
Raspberry Pi Picoを使った１号車と比べ、上面のみに全ての部品が実装出来ました。
2号機の赤外線距離センサーには、数年前に買ったままでお蔵入りしていた同じシャープ製のGP2Y0A21YKを
使いました。
このセンサーはアナログ出力専用なので、Pro Microのアナログ入力４箇所の内、ラインセンサーに使った残りの
１箇所が丁度使えます。
４）2号車の回路図
基本的には、マイコンをRaspberry Pi PicoをArduino ｐro Microに置き換えただけです。
配線数が少なく簡単に組み上がると思います。
次回はソフトウエアーについて記す予定です。
皆様の参考になれば幸いです。
by Paradise
先ずは動画をご覧下さい。
１）改良ポイント
前回の記事と併せてご覧下さい。
主な変更点は、単4充電池を2本増やして4.8VとしてモータードライバーMX1508をPWM制御に変更しました。
これにより、旋回時の左右ホイールへのパワー配分を細かく調整が出来、S字やクランクカーブを滑らかな走行が
可能となり、スピードを上げてもオーバーランや脱線することが無くなりました。
２）2台同時に走らせるために
1台用のコースに2台走らせようと思い、衝突防止に赤外線距離センサーを付けました。
1号車の方は、マイコンがRaspberry Pi Picoを使ってるため、アナログ入力3系統をラインセンサーで使用済みなので、
I2C入力を備えたシャープ製赤外線距離センサーGP2Y0E03を使いました。
センサーがフロント中央に1個なので上手く作動するか不安だったが、結果はOKでした。
３）2号車の製作
この機体も倒立振子ロボットの2号機に少し手を加えただけですが、マイコンに手持ちの古いArduino pro Microを
使いました。pro MicroはUSB入力が付いたArduinoの中では一番小型なので、小さく組みたい場合に有効です。
Raspberry Pi Picoを使った１号車と比べ、上面のみに全ての部品が実装出来ました。
2号機の赤外線距離センサーには、数年前に買ったままでお蔵入りしていた同じシャープ製のGP2Y0A21YKを
使いました。
このセンサーはアナログ出力専用なので、Pro Microのアナログ入力４箇所の内、ラインセンサーに使った残りの
１箇所が丁度使えます。
４）2号車の回路図
基本的には、マイコンをRaspberry Pi PicoをArduino ｐro Microに置き換えただけです。
配線数が少なく簡単に組み上がると思います。
次回はソフトウエアーについて記す予定です。
皆様の参考になれば幸いです。
by Paradise
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初歩的なライントレースカーを作りました。
簡単なライントレースカー
昨年紹介しました「安価に作る倒立２輪ロボット その１～5」に少し手を加えてライントレースカーに模様替えしました。
先ずは動画をご覧下さい。
回路図
部品店すっが少なく簡単な回路です。使用部品も通販で買えるものばかりです。
Raspberry Pi PicoにはADC入力が3ヶ所用意されているので、左右と中央のフォトセンサーに丁度使えます。
補足：Raspberry Pi PicoのADCはMicro Pythonでは16ビット1 から 65535の分解能を得れます。ArduinoIDEで
Raspberry Pi Picoを使うためにArduino Mbed OS RP2040 Boardsをインストールした場合は、分解能が
仕様書の12ビットではなく、他のArduinoボードと同様に10ビット1～1023が出力されます。
心臓部にRaspberry Pi Picoを使う
ロボットコンテストの副賞に貰ったRaspberry Pi Picoをそろそろ何かに使わないとと思い立ち、通信機能が不要な
ライントレースカーに使うことにしました。
Raspberry Pi Picoの取り付けには、コネクターを使わずに基板を躯体にビス止めして、GPIO端子に直接配線を
行っています。USBソケットへのケーブルプラグの差し込みは、ホイールの隙間から行えます。
プログラムはArduino IDEを使って簡単にまとめましたが、Micro Pythonでも可能です。
ラインを読むセンサーにポピュラーなTCRT5000を使用
このセンサーは2017年7月に掲載の「Inverted Balancing Robot（倒立振子型ロボット）その９」で倒立ロボットの
ライントレース化に使ったセンサー基板がジャンクボックスに残ってたのを流用しました。
新たに購入される方は、オペアンプを内蔵してしきい値をVRで調整できる基板が安価に販売されています。
これを利用すると、アナログ入力（ADC)ではなくデジタル入力で使えますが、基板が3枚必要です。
後部の受けは、電池ボックスにダイソーのワイヤーハンガーを貼り付けただけの簡単な方法です。
ギアモーターとモータードライバー
モーターやモータードライバーユニットは倒立振子ロボットに組み込んだものを躯体ごと流用。
倒立振子ロボットの縦型配置を横に寝かせただけです。
電源について
電池ボックスを単4型電池4個用から2個用に取り換えて2.4Vで使うことにしました。
その理由は、4.8Vだとギアモーターの回転が速すぎてヘアピンカーブが曲がり切れません。
通常回転数を下げる方法としてPWM（パルス幅変調）を使いますが、Raspberry Pi Picoの入力電圧が2.1Vからに
対応していることと、電池を減らせば軽くなるメリットが有り電圧を下げる方法を用いました。
ライントレースのコースについて
私は10㎜厚、900×600㎜の発泡スチロールパネルに幅19㎜の電工用黒色ビニールテープを貼り付けて
コースを作りました。冬場はビニールテープが伸びにくくてカーブを描くのが難しいですが、ドライヤーで
温めながら行うと上手く行えます。
皆様の参考になれば幸いです。
by Paradise
昨年紹介しました「安価に作る倒立２輪ロボット その１～5」に少し手を加えてライントレースカーに模様替えしました。
先ずは動画をご覧下さい。
回路図
部品店すっが少なく簡単な回路です。使用部品も通販で買えるものばかりです。
Raspberry Pi PicoにはADC入力が3ヶ所用意されているので、左右と中央のフォトセンサーに丁度使えます。
補足：Raspberry Pi PicoのADCはMicro Pythonでは16ビット1 から 65535の分解能を得れます。ArduinoIDEで
Raspberry Pi Picoを使うためにArduino Mbed OS RP2040 Boardsをインストールした場合は、分解能が
仕様書の12ビットではなく、他のArduinoボードと同様に10ビット1～1023が出力されます。
心臓部にRaspberry Pi Picoを使う
ロボットコンテストの副賞に貰ったRaspberry Pi Picoをそろそろ何かに使わないとと思い立ち、通信機能が不要な
ライントレースカーに使うことにしました。
Raspberry Pi Picoの取り付けには、コネクターを使わずに基板を躯体にビス止めして、GPIO端子に直接配線を
行っています。USBソケットへのケーブルプラグの差し込みは、ホイールの隙間から行えます。
プログラムはArduino IDEを使って簡単にまとめましたが、Micro Pythonでも可能です。
ラインを読むセンサーにポピュラーなTCRT5000を使用
このセンサーは2017年7月に掲載の「Inverted Balancing Robot（倒立振子型ロボット）その９」で倒立ロボットの
ライントレース化に使ったセンサー基板がジャンクボックスに残ってたのを流用しました。
新たに購入される方は、オペアンプを内蔵してしきい値をVRで調整できる基板が安価に販売されています。
これを利用すると、アナログ入力（ADC)ではなくデジタル入力で使えますが、基板が3枚必要です。
後部の受けは、電池ボックスにダイソーのワイヤーハンガーを貼り付けただけの簡単な方法です。
ギアモーターとモータードライバー
モーターやモータードライバーユニットは倒立振子ロボットに組み込んだものを躯体ごと流用。
倒立振子ロボットの縦型配置を横に寝かせただけです。
電源について
電池ボックスを単4型電池4個用から2個用に取り換えて2.4Vで使うことにしました。
その理由は、4.8Vだとギアモーターの回転が速すぎてヘアピンカーブが曲がり切れません。
通常回転数を下げる方法としてPWM（パルス幅変調）を使いますが、Raspberry Pi Picoの入力電圧が2.1Vからに
対応していることと、電池を減らせば軽くなるメリットが有り電圧を下げる方法を用いました。
ライントレースのコースについて
私は10㎜厚、900×600㎜の発泡スチロールパネルに幅19㎜の電工用黒色ビニールテープを貼り付けて
コースを作りました。冬場はビニールテープが伸びにくくてカーブを描くのが難しいですが、ドライヤーで
温めながら行うと上手く行えます。
皆様の参考になれば幸いです。
by Paradise
