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モータドライブ基板の動作テスト完了


今週末までにRXモータドライバの動作確認がひととおり終了した.
パタン修正が必要なミスは無く,ひと安心.

今回コントローラにRXマイコンを使うことで,dsPICに比べてモータの動きが非常に滑らかになっている.
具体的には以下のとおり.
12bit-高速ADC ⇒電流F/Bの高精度化
大容量内蔵RAM,ROM ⇒エンコーダパルスの全点補正による速度検出の高精度化
浮動小数点コプロセッサ ⇒リアルタイムの軌道生成,内部変数の分解能UP

モータ制御の場合はCPUの性能以外に周辺プロセッサの良し悪しが非常に重要だ.


今後は多軸駆動での通信の確認と,過負荷テストを行っていく.
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Lチカまで

今日はロジック部に火入れして動作確認を始める.
安全のため,ポリスイッチをくぐらせたミニ電源を用意して慎重に進める.
ネットリストを使った配線では回路図が致命的に間違っていない限り基板が火を吹くことは考えにくい.
しかし,念には念だ.
電源を投入し3端子の出力5Vが出ているかチェック.問題なし.



E1デバッガを接続し,LEDチカチカOK.
回路全体の消費電流を測ると93mA近辺とそれらしい値.異常なリーク電流は無い.


一息ついてパワー部に通電しようかとも思ったが,結局やめた.
今日はLEDが光ったから,それでいいじゃないか.
例えこの先,基板が真っ黒に焦げるとしても,今日ぐらいはLチカ成功でいい夢を見たいものだ.

モータドライバの部品実装

今週はRXマイコンを使ったモータドライバのPCBが届いたので部品の実装作業を行う.

下記の写真が完成図.
半田ごて一本でチマチマと付けていくのだが,とても根気のいる作業だ.
初回ということもあって,完成まで約5時間を要した.



基板サイズは100mm x 36mmの細長い形状,片面実装で実装高さ5mm以下という制約があった.
X-Walkerの細い脚部に内蔵させるため,このサイズに収める必要があるためだ.
高さで言うと,電解コンデンサの直径がネックになったため,容量を2分割して並列にした.
コネクタ類も高さギリギリのため,一部はサイドタイプを使ってハーネスを横出しにした.
スイッチ類も低背のものを採用したため,操作性は極めて悪い.
どの道,ロボットに組み込んだら操作は一切できないためここは割り切りである.

実装で一番の肝はマイコンのLQFP(0.5mmピッチ)100ピンだ.


今回ははんだを多めに載せてはんだ吸い取り線を使って仕上げた.
はんだが足の根元のほうに回ってしまうとブリッジしたままになるため,中々にてこずった.
検査も目視では限界があるため拡大鏡を使って確認する作業になり,とても肩がこる.

あと,4層にしたことでGNDと電源ピンのはんだがぜんぜん載らなくなった.
サーマルビアはいちおう入れてあるのだが,それでも熱がドンドン逃げる.
はんだ付けにものすごく時間がかかるため,今後の課題だ.

秋の気配

長野県はまだまだ日中日差しがきつい.しかし,辺りの景色は少しずつ秋らしくなってきた.
今週はこれといった成果がないので写真でも載せてみようと思う.

花と蜂



蜂は太陽光の偏光を利用して方位を察知していると聞いたことがある.
移動ロボットで絶対方位を知るには地磁気しかないように思えるが,偏光板と受光素子を組み合わせればもっとリーズナブルな方位センサができるかもしれない.

蜂の運動性能というか,羽ばたき飛行の能力は驚異的だ.
カシオEX-FC150の高速度撮影機能を使って写真の蜂が飛ぶところを1000fpsで取ってみた.
超スローで見ても1秒間に4回~5回ぐらいは羽ばたいている.
羽ばたきの周波数は200~250Hzぐらいだろうか.
もし蜂ロボを作るとして,この周波数で姿勢制御するとなるとものすごい計算能力が必要になる.
姿勢の検出をこの周波数で行えるセンサって存在しないのではないだろうか.
たとえ計算ができたとしても,十分な重量出力比を持つアクチュエータがないとはばたく羽が作れない.
(もしできるとしたらピエゾ素子などの圧電アクチュエータが第一候補だろうか.)

トンボ(赤)



トンボの複眼は全方位を見るのに役立っているそうだ.
確かにトンボに後ろからそーっと近づいても逃げられることが多い.
(指でぐるぐると目を回すと捕まえられるらしいが,私は一度も成功したことが無い・・・)
複眼を持つ生き物は蜂やトンボの他,クモの仲間にもいるみたいだ.
「目がいっぱいあって気持ち悪い」という印象もあるが,彼らがああいう目を獲得したのにはそれなりの理由があるはずだ.
 何か高速でものを認識する能力だったり,自己位置を瞬時に確定する能力だったり,そういうところにメリットがあるからだろう.
この辺りは,今後高速ロボットを作る際のヒントになりそうだ.
プロフィール

もやね

Author:もやね
長野県在住の会社員(メカニカル・エンジニア).
ロボットは完全な趣味としてやってます.
E-mail:
mo_ya_ne[a]yahoo.co.jp
[a]⇒@

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