Maker Faire 2019 Tokyo
今週末はメイカーフェアを見に東京ビッグサイトまで行く．
数年前に比べると展示が大規模になっているが，ロボットやエレクトロニクスの展示を中心に見て回る．
４足歩行ロボット．かなり大型で見たことのないサーボが使われていた．胴体には安定化のためのジャイロホイールが内蔵されており，かなりメカメカしい．歩行デモが見られなかったのが残念．
恐竜ロボ．３Dプリントではないような，どうやって作ったかわからない樹脂できれいに仕上げられていた．口の中にはファンが内蔵されていて，ボールを浮遊させる芸などをやっていた．
2足歩行ロボット．ひざ関節にあたる直動機構もさることながら，カーボンのカットがきれいでとても個人技とは思えない出来栄えだった．歩行は動的で滑らかそのもの．
いしかわきょーすけさんのペンプロッタ群．ジジジジというような音でかなり細かい描画を行っていた．
これだけの台数が出展できるというのはさすが．プレゼンテーションの「モチベーションをいかに維持するか」も大変勉強になった．好きなことを続けるというのは，カンタンではない．
数年前に比べると展示が大規模になっているが，ロボットやエレクトロニクスの展示を中心に見て回る．
４足歩行ロボット．かなり大型で見たことのないサーボが使われていた．胴体には安定化のためのジャイロホイールが内蔵されており，かなりメカメカしい．歩行デモが見られなかったのが残念．
恐竜ロボ．３Dプリントではないような，どうやって作ったかわからない樹脂できれいに仕上げられていた．口の中にはファンが内蔵されていて，ボールを浮遊させる芸などをやっていた．
2足歩行ロボット．ひざ関節にあたる直動機構もさることながら，カーボンのカットがきれいでとても個人技とは思えない出来栄えだった．歩行は動的で滑らかそのもの．
いしかわきょーすけさんのペンプロッタ群．ジジジジというような音でかなり細かい描画を行っていた．
これだけの台数が出展できるというのはさすが．プレゼンテーションの「モチベーションをいかに維持するか」も大変勉強になった．好きなことを続けるというのは，カンタンではない．
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高速ペンプロッタ
今日は作業なしでYoutubeの動画を見て回る．
最近は安価なRC用のブラシレスモータをサーボモータにするのが流行っているようだ．
速いペンプロッタの動画．
このブラシレスサーボを起点にして，減速機(例えばサイクロイド減速機)を3D-Printerでロボットアームやロボットレッグと一体成型することでかなり高性能のロボットが作れる．
成形がプラスチックのぶんやや大型にはなるが，高速・高トルクでバックドライブも可能な関節が用意に作れるのはすごいことだと思う．
ジャンプする足の動画．
最近は安価なRC用のブラシレスモータをサーボモータにするのが流行っているようだ．
速いペンプロッタの動画．
このブラシレスサーボを起点にして，減速機(例えばサイクロイド減速機)を3D-Printerでロボットアームやロボットレッグと一体成型することでかなり高性能のロボットが作れる．
成形がプラスチックのぶんやや大型にはなるが，高速・高トルクでバックドライブも可能な関節が用意に作れるのはすごいことだと思う．
ジャンプする足の動画．
4D-systems ViSiの使い方
今日はuOLED-128-G2をViSiで開発する手順をメモする．
ViSiとはボタンやゲージ等のアイコンGUIをドラッグ＆ドロップして画面に表示させるツールである．
これを使うにはディスプレイ本体の他にuSDカードとプログラミングアダプタ基板が必要になる．
まずは開発環境一式を4D-SystemsのHPからダウンロードする．
WorkShop4IDEを起動する．
この画面になるので一番上の赤いアイコンをクリックする．
ディスプレイの選択画面になる．ここではuOLED-128-G2を選択する．
左のプレビュー画像をクリックすることで天地左右の反転ができる．
画面レイアウトが決まったら次へをクリック．
4つある開発環境からViSiを選択する．
サンプルコードと実機のプレビュー画面が表示される．
メニューリボンの中からWidgetsを選択してGaugesの中から図のものをプレビュー画面にドラッグ&ドロップする．
プレビュー画面の中で拡大縮小，配置位置設定がマウス操作でできる．
下のPropertiesから数値で入力したり，ゲージ方向を垂直，水平を切り替えたりできる．
アイコンの配置が決まったら，Paste codeボタンを押してプレビューに表示されているwidgetsを実機に表示させるプログラムが挿入される．（左のソース画面のカーソルを挿入位置に合わせておくこと．）
今回は0～100のゲージなのでゲージの位置を指定する変数をユーザで定義する．
ゲージの動きをアニメーションさせるために適当なウェイトを挿入する．
ViSiが生成したコード部分をコピペして増やし，ゲージの表示位置を変更する．
プログラムが完成したら，アイコンのデータをuSDに書き込む必要がある．
uSDをPCのドライブに挿入し，Compileボタンを押すとコードのコンパイルが始まり，次にuSDへ書き込むダイアログが開く．
uSDカードをPCのドライブから抜き，ディスプレイ本体に差し込み，DownLoadボタンを押す．
ダウンロードが終わり次第プログラムが実行される．
(uSDカード挿し忘れた場合はメッセージが出るので挿入すると画像が出る．)
ViSiとはボタンやゲージ等のアイコンGUIをドラッグ＆ドロップして画面に表示させるツールである．
これを使うにはディスプレイ本体の他にuSDカードとプログラミングアダプタ基板が必要になる．
まずは開発環境一式を4D-SystemsのHPからダウンロードする．
WorkShop4IDEを起動する．
この画面になるので一番上の赤いアイコンをクリックする．
ディスプレイの選択画面になる．ここではuOLED-128-G2を選択する．
左のプレビュー画像をクリックすることで天地左右の反転ができる．
画面レイアウトが決まったら次へをクリック．
4つある開発環境からViSiを選択する．
サンプルコードと実機のプレビュー画面が表示される．
メニューリボンの中からWidgetsを選択してGaugesの中から図のものをプレビュー画面にドラッグ&ドロップする．
プレビュー画面の中で拡大縮小，配置位置設定がマウス操作でできる．
下のPropertiesから数値で入力したり，ゲージ方向を垂直，水平を切り替えたりできる．
アイコンの配置が決まったら，Paste codeボタンを押してプレビューに表示されているwidgetsを実機に表示させるプログラムが挿入される．（左のソース画面のカーソルを挿入位置に合わせておくこと．）
今回は0～100のゲージなのでゲージの位置を指定する変数をユーザで定義する．
ゲージの動きをアニメーションさせるために適当なウェイトを挿入する．
ViSiが生成したコード部分をコピペして増やし，ゲージの表示位置を変更する．
プログラムが完成したら，アイコンのデータをuSDに書き込む必要がある．
uSDをPCのドライブに挿入し，Compileボタンを押すとコードのコンパイルが始まり，次にuSDへ書き込むダイアログが開く．
uSDカードをPCのドライブから抜き，ディスプレイ本体に差し込み，DownLoadボタンを押す．
ダウンロードが終わり次第プログラムが実行される．
(uSDカード挿し忘れた場合はメッセージが出るので挿入すると画像が出る．)
サーボの発振を解決
サーボパルス信号をモータ用PWMで生成することで通信割り込みのジッタを回避できた．
16bitのPWMを使えば，約0.05degの位置決め分解能を確保できるため，RCサーボとしては十分だ．
PIC32MZにもPWM出力が付いているので直接RCサーボを駆動することもできるが，
現状は圧電ブザーの出力にのみ使っている．
16bitのPWMを使えば，約0.05degの位置決め分解能を確保できるため，RCサーボとしては十分だ．
PIC32MZにもPWM出力が付いているので直接RCサーボを駆動することもできるが，
現状は圧電ブザーの出力にのみ使っている．
いろいろな問題と格闘中
今週末はスレーブ基板RX220の駆動を続ける．机の上がかなりごっちゃりしてきた．
RCサーボ（首ふり）＋センサ2，3種類の組み合わせだが，安定して動かない．
最初は電源レギュレータが落ちる問題に悩まされる．
12Vから5Vと3.3Vを生成するのだが，リニアでは発熱が多すぎて厳しい．ということでBP5293-33，BP5293-50を使用してしばらく問題なく動いていた．
ところが子基板の消費電流が大きくなると，５V側のBP5293-50が頻繁に落ちる．
定常電流は500mA以下なので余裕はあるはずだが，どうも突入電流に対して保護回路が働いているようだ．
そこで5VレギュレータをV7805-1000に変えたら安定して動くようになった．
V7805-1000にもサーマルシャットダウンと短絡防止回路は入っているみたいだが，こちらは負荷の変動に強いみたいだ．
価格が高いのがネックだが，まぁ仕方がない．
次なる難題はRCサーボパルスへの通信割り込みの影響だ．
RCサーボパルスはタイマ割り込みでエッジ切り替えしているが，RS485の通信割り込みのほうが優先度が高くパルスが引き伸ばされてしまう．
前回まではSPIだったので通信時間そのものが短かったためあまり影響はなかったが，RS485にしてからサーボが目に見えて振動するようになってしまった．
これはプログラムで何とかしないといけない．アイデアとしてはサーボパルスをモータPWMで生成するか，通信割り込みをDMAでバックグラウンド処理に変更するかだが，いずれも大工事になりそう．
RS485スレーブ制御
今週末はPIC32MZをマスタ，RX220をスレーブにしたRS485の接続を試す．
通信タイミングは２Mbps，送信4byte，受信16bytex3chで合計約300usec．
マスタはポーリングでタイムアウト付き受信，スレーブは割り込みで動作させる．
いったんデータの受け渡しはできるところまでできた．
前回まではSH4AマスタのSPIのタコ足配線だったので，ノイズに弱かった．
これで改善するはずだ．
通信タイミングは２Mbps，送信4byte，受信16bytex3chで合計約300usec．
マスタはポーリングでタイムアウト付き受信，スレーブは割り込みで動作させる．
いったんデータの受け渡しはできるところまでできた．
前回まではSH4AマスタのSPIのタコ足配線だったので，ノイズに弱かった．
これで改善するはずだ．
