迷路探索ロボット (Maze path search robot) その４
プログラムについての予定でしたが、その前に3号機を作りました。
先に紹介の2号機には、自作のホイールやESP32マイコンの直付けなど工作に難易点があります。
各画像はクリックすると拡大し、鮮明に観れます。
超小型のマイコンXiao 2040を使用
3号機には市販のホイールや新しい超小型マイコンSeeed Stadio製のXiao 2040を使い、汎用性を重視しました。
しかし、何時も利用の秋葉原の通販サイトで購入したXiao 2040はAruduino環境でのデジタルIOが機能せず、
予想外に時間を費やしました。
動作確認のためにRspberry pi Picoを仮付け
販売店には交換を依頼してますが、時間が掛かりそうなので同じ2040系マイコンを搭載したRspberry pi Picoを
仮付けして動作の確認を行いました。
追記；5月3日に交換品と差し替えて完動を確認し、Rspberry pi Picoを撤去しました。
完成後はこんな感じになります。
3号機の部品は、昨年10月に紹介の倒立2輪ロボットESP32 Evo2タイプロボットを作る その２
を改造して利用しました。電池はデジカメ用リチウムイオン電池を流用しています。
カメラ用電池以外の主要部品は全て秋月電子通商の通販で購入できます。
次回はプログラムについて掲載予定です。
皆様の参考になれば幸いです。
by Paradise
先に紹介の2号機には、自作のホイールやESP32マイコンの直付けなど工作に難易点があります。
各画像はクリックすると拡大し、鮮明に観れます。
超小型のマイコンXiao 2040を使用
3号機には市販のホイールや新しい超小型マイコンSeeed Stadio製のXiao 2040を使い、汎用性を重視しました。
しかし、何時も利用の秋葉原の通販サイトで購入したXiao 2040はAruduino環境でのデジタルIOが機能せず、
予想外に時間を費やしました。
動作確認のためにRspberry pi Picoを仮付け
販売店には交換を依頼してますが、時間が掛かりそうなので同じ2040系マイコンを搭載したRspberry pi Picoを
仮付けして動作の確認を行いました。
追記；5月3日に交換品と差し替えて完動を確認し、Rspberry pi Picoを撤去しました。
完成後はこんな感じになります。
3号機の部品は、昨年10月に紹介の倒立2輪ロボットESP32 Evo2タイプロボットを作る その２
を改造して利用しました。電池はデジカメ用リチウムイオン電池を流用しています。
カメラ用電池以外の主要部品は全て秋月電子通商の通販で購入できます。
次回はプログラムについて掲載予定です。
皆様の参考になれば幸いです。
by Paradise
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迷路探索ロボット (Maze path search robot) その３
動画が出来ましたのでご覧下さい。２つのコースを収録しました。
日本語の字幕を付けました。
次回はプログラムについて掲載予定です。
皆様の参考になれば幸いです。
by Paradise
迷路探索ロボット (Maze path search robot) その２
迷路探索ロボットの紹介
迷路解決ロボットを検索すると多くのロボットには、DCギアモータやロータリーサーボモータを使った
作品などが多数紹介されいます。興味のある方は参考にして下さい。
今回の作品は、前回も少し触れましたが約2年前に作ったお絵描きロボットを改造して再利用しました。
主な構成部品
モータ：39㎜タイプのステッピングピングモータ
モータドライバー：A4988
マイコン：ESP32 Wroom32 (今回は無線通信を使わないのでArduino nanoなどでも可）
フォトリフレクタ：LBR-127HLD（秋月電子1個50円）
車体とホイール：アクリル板にて自作（ここでは正確さが求められます）
画像①
ステッピングモータは、幅60㎜、長さ100㎜、厚さ2㎜のアクリル板の前方に取り付けています。
赤外線センサーにはLBR-127HLDを5個ユニバーサル基板に組み込み、モータの前側に取り付けています。
ホイールですが、左右の直径にバラツキが有ってはダメなのでアクリル板で自作しました。
ソフト編で説明予定ですが、BasicStepperDriverを使う関係により、ホイールの直径とトレッド（左右の間隔）が
正確でないと進む距離や回転角度が狂ってしまうからで、ホイールにブレが有ってもNGです。
組立時、車体の中心線に対して左右ホイールの位置が対称、及びIRセンサー基板の中央センサーの位置を
一致させることが大事です。
画像②
制御基板は、お絵描きロボットの基板を流用ですが、モータの横から上側に取り付け方法を変更しました。
電池はデジタル一眼カメラ用の予備を使用。アクリル板をＣＮＣ加工して電池ホルダーを作りモータの
後ろ側に載せました。
画像③
裏側から見るとＩＲセンサー基板とボールキャスターが見えるだけです。
センサー基板は、ユニバーサル基板にセンサーモジュールをホール3個分を開けて等間隔に配置しています。
また、7ピンのL型ピンヘッダを取り付け、コネクターを介して制御基板と繋げています。（配線方法は回路図参照）
ボールキャスターにはタミヤ模型のNo.144を使いました。
回路図
電源に手持ちのデジタルカメラ用リチウムイオン電池を使いましたが、入手し易いニッケル水素充電池でも可能です。
ここでは、7.4VをMT3608昇圧型DC-DCコンバータを使い、12Vに昇圧してA4988モータドライバーへの印加及び
ROHM社製三端子型DC-DCコンバータBP5293-33にてESP32マイコン用の3.3Vを得ています。
今回は、WiFiやBluetoothの無線通信を使わないが、ESP32が載った使いまわしの基板をそのまま使用しました。
新たに作る場合は、Arduino nano等を使うと良いでしょう。
ステッピングモータを使った場合の長所と短所
長所：キビキビと動きが速く正確です。
短所：①モータが高価、②重い
動画を準備中
迷路探索の様子は文章で説明するよりも動画を見て頂くのがよく解ります。
現在、動画の準備をしていますので今しばらくお待ちください。
皆様の参考になれば幸いです。
by Paradise
迷路解決ロボットを検索すると多くのロボットには、DCギアモータやロータリーサーボモータを使った
作品などが多数紹介されいます。興味のある方は参考にして下さい。
今回の作品は、前回も少し触れましたが約2年前に作ったお絵描きロボットを改造して再利用しました。
主な構成部品
モータ：39㎜タイプのステッピングピングモータ
モータドライバー：A4988
マイコン：ESP32 Wroom32 (今回は無線通信を使わないのでArduino nanoなどでも可）
フォトリフレクタ：LBR-127HLD（秋月電子1個50円）
車体とホイール：アクリル板にて自作（ここでは正確さが求められます）
画像①
ステッピングモータは、幅60㎜、長さ100㎜、厚さ2㎜のアクリル板の前方に取り付けています。
赤外線センサーにはLBR-127HLDを5個ユニバーサル基板に組み込み、モータの前側に取り付けています。
ホイールですが、左右の直径にバラツキが有ってはダメなのでアクリル板で自作しました。
ソフト編で説明予定ですが、BasicStepperDriverを使う関係により、ホイールの直径とトレッド（左右の間隔）が
正確でないと進む距離や回転角度が狂ってしまうからで、ホイールにブレが有ってもNGです。
組立時、車体の中心線に対して左右ホイールの位置が対称、及びIRセンサー基板の中央センサーの位置を
一致させることが大事です。
画像②
制御基板は、お絵描きロボットの基板を流用ですが、モータの横から上側に取り付け方法を変更しました。
電池はデジタル一眼カメラ用の予備を使用。アクリル板をＣＮＣ加工して電池ホルダーを作りモータの
後ろ側に載せました。
画像③
裏側から見るとＩＲセンサー基板とボールキャスターが見えるだけです。
センサー基板は、ユニバーサル基板にセンサーモジュールをホール3個分を開けて等間隔に配置しています。
また、7ピンのL型ピンヘッダを取り付け、コネクターを介して制御基板と繋げています。（配線方法は回路図参照）
ボールキャスターにはタミヤ模型のNo.144を使いました。
回路図
電源に手持ちのデジタルカメラ用リチウムイオン電池を使いましたが、入手し易いニッケル水素充電池でも可能です。
ここでは、7.4VをMT3608昇圧型DC-DCコンバータを使い、12Vに昇圧してA4988モータドライバーへの印加及び
ROHM社製三端子型DC-DCコンバータBP5293-33にてESP32マイコン用の3.3Vを得ています。
今回は、WiFiやBluetoothの無線通信を使わないが、ESP32が載った使いまわしの基板をそのまま使用しました。
新たに作る場合は、Arduino nano等を使うと良いでしょう。
ステッピングモータを使った場合の長所と短所
長所：キビキビと動きが速く正確です。
短所：①モータが高価、②重い
動画を準備中
迷路探索の様子は文章で説明するよりも動画を見て頂くのがよく解ります。
現在、動画の準備をしていますので今しばらくお待ちください。
皆様の参考になれば幸いです。
by Paradise
迷路探索ロボット (Maze path search robot) その１
迷路探索ロボットの概要
先に作ったライントレースカーを発展させ、迷路を走らせて最短経路を探索するロボットを作りました。
1台目はライントレースカーのフォトセンサーアレーを3個から5個に変更しただけですが、少し安定性に
欠けるので2台目を作りました。OSTRお絵描きロボットの過去記事を参照
2台目には2020年8月に製作したステッピングモータを使った高精度の「OSTRお絵描きロボット」を
改造して作りました。
迷路コース
先のライントレースカーと同様にスチロールパネルに電工用ビニールテープを貼り付けて迷路を作りました。
ロボットの動作
左下のStartポイントから出発して「左手の法則」に従って分岐点を辿り、右上のFinishポイントまで自走します。
通過した分岐点を記録して最短経路を自動計算します。
コース中のテープが途切れた場所ではUターンし、コースには余分な部分が無く全てのテープ上を辿ります。
次にロボットをStartポイントに戻して再スタートすると、今度は記録されたデータにより最短経路を通って
Finishポイントへ自走します。
今はStartポイントまで手で戻していますが、Finishした後に自動で戻り再スタートするように改良の予定です。
次回からロボットの説明・動画・プログラムについて順次掲載予定です。
皆様の参考になれば幸いです。
by Paradise
先に作ったライントレースカーを発展させ、迷路を走らせて最短経路を探索するロボットを作りました。
1台目はライントレースカーのフォトセンサーアレーを3個から5個に変更しただけですが、少し安定性に
欠けるので2台目を作りました。OSTRお絵描きロボットの過去記事を参照
2台目には2020年8月に製作したステッピングモータを使った高精度の「OSTRお絵描きロボット」を
改造して作りました。
迷路コース
先のライントレースカーと同様にスチロールパネルに電工用ビニールテープを貼り付けて迷路を作りました。
ロボットの動作
左下のStartポイントから出発して「左手の法則」に従って分岐点を辿り、右上のFinishポイントまで自走します。
通過した分岐点を記録して最短経路を自動計算します。
コース中のテープが途切れた場所ではUターンし、コースには余分な部分が無く全てのテープ上を辿ります。
次にロボットをStartポイントに戻して再スタートすると、今度は記録されたデータにより最短経路を通って
Finishポイントへ自走します。
今はStartポイントまで手で戻していますが、Finishした後に自動で戻り再スタートするように改良の予定です。
次回からロボットの説明・動画・プログラムについて順次掲載予定です。
皆様の参考になれば幸いです。
by Paradise
