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2008年7月27日 (日)

説明会まであと1週間

今年のつくばチャレンジの参加登録が7/20(日)に締め切られ、説明会兼コース視察(試走会)が来週に迫ってきました。あれ、まだ説明会の出欠連絡してないな、まずい。

最初の試走会で「PCから走行コマンドを送るマニュアル操縦でデータ収集できる」というレベルを目指して開発を進めており、今週末はPCとHS2間の接続試験をする予定だったのですが、全然間に合うようすがありません。当初の予定では

  • NMEAライクな台車制御用コマンドにする
  • 走行速度、ステアリングを制御できるようにする
  • オドメトリ計算用にロータリーエンコーダの生のカウントをPCに渡す
  • 地磁気センサの値をとれるようにする
  • LEDやブザーを追加する
  • 屋外を走っても大丈夫なようにギア周りを覆う
  • PC側では台車制御用コマンドをSH2に送る
  • PC側でデータロギングする

くらいやる予定でいたのですが、かな~~~~り厳しいです。一個もできてない!

2008年7月10日 (木)

ヒートシンクでサンドイッチ

オフロード用のRCバギーがベースのくせに座布団すら乗り越えられない恥ずかしい状態を打開したいのですが、どうしてモータが止まってしまうのかまだよくわかりません。なので、今日いろいろ試していて「これかな?」と思ったことをいろいろ書いてみます。

まずは、PWM信号について。信号の周期を20KHzから10KHzにしてみましたが結果は変わらず。VNH2SP30-Eのデータシートを丹念に読んでいくと、page 6の Note に "During PWM operation, to avoid false Short to Battery detection, the PWM signal must be low for a time longer than 6μs."(意訳:PWMモードで制御するときは、バッテリショート検出機能が正しく機能するようにするために、PWM信号のLow時間を6us以上とってね。)と書いてありました。PWM信号のデューティを100%にするとバッテリショート検出機能が誤動作してモータに供給される電流を止めてしまうことがあるのかなぁ? そういうことが起こるのかどうかわかりませんが、とりあえずPWM信号のデューティが最大でも90%までしか行かないよう制限をかけてみました。ちょっとはマシになったかな?

Sandwitch

続いて、というよりこちらを先にやったのですが、会社の帰りがけに買ってきたヒートシンク×2個でモータドライバモジュールを上下からサンドイッチしてみました。気休め程度にしかならないだろうとは思うのですが、モータをロックさせた時に今度はヒートシンクがだいぶ熱くなることがわかりました。しかし、やはりまだ座布団を乗り越えることはできていません。

とりあえずこのまま進めて、どこかでDCモータをもう少し小さいものに、ギアをもう少し減速比の高いものに差し替えたほうがいいかぁと考えています。

説明会までのToDo List

8月に開かれる説明会までにやっておくべきことをまとめておきます。

  • Vaio用バッテリまたはACアダプタ入手。中古ショップやジャンク屋をまわって。
  • 台車(E-Savage)に載せられる12Vバッテリの確保。必要なら充電器も。
  • 台車の底に砂埃よけの板をつける。
  • Vaioがのるスペースを確保する。で、乗っけてみる。
  • GPSアンテナを据え付けるためのポールを入手する。で、とりつける。
  • VaioとSH2間の伝送仕様書作成。作ったらレビューしてもらう。
  • 制御基板にLED×8個とブザーを追加。
  • 走行距離計測が正しくできるかテスト。
  • 地磁気センサ読み取り実験。ソフトウェアSPI通信が必要。
  • RCサーボを制御回路基板につなぐ。ファームも書く。
  • バッテリ電圧計測用のコードを追加。
  • モータドライバの電流計測用コードを追加。
  • ファーム実装、テスト。
  • 上位系との接続性テスト。

これだけのことをあと2週間ちょっとで進めるのはだいぶきついですが、これを準備しておかないと説明会のときにコース上でデータ取りなどできません。うは、厳しいな。

2008年7月 8日 (火)

今年前半を振り返る

年の初めに、「今年の目標」を立てました。 今年も半分すぎたので、今日はその目標がどれだけ達成されているか振り返ってみます。

  1. 情報処理技術者試験(ソフトウェア開発技術者)に合格すること ・・・ 達成
  2. NHKラジオ第二放送で英会話学習を継続すること ・・・ 大体できてる
  3. 剣道の稽古を再開すること(再開すれば達成) ・・・ 未達。まったくもって未達。
  4. マラソン大会に2回以上出場すること ・・・ 申込みもしていない。
  5. 上司と相談してキャリアパスを設定すること ・・・ これも未達。
  6. 計画立案と進捗管理ができるようになること ・・・ できそうな気配もない。
  7. 次回のつくばチャレンジでロボットが完走できること ・・・ 着々と準備中。

そういうわけで、達成率はいまのところ 30%弱です。 特に5, 6あたりはちょっとできそうにない。なぜできそうにないのか。それは、真剣に取り組んでないから? というのは簡単ですが精神論で片付く話ではないので、多少お金をかけてでもアドバイザーを見つけて相談した方がいいのかもしれません。

6 は達成基準が不明確なので、目標から外した方がいいかな。

2008年7月 6日 (日)

座布団を乗り越えられない理由

先日の日記で「座布団を乗り越えられない」と書きましたが、その理由が少しずつ見えてきました。今のところ一番大きな理由は、モータドライバのサーマルシャットダウン機能によるものです。

大電流が流せるモータドライバということで、メカロボショップさんからこのモータドライバを購入して使っていますが、データシートを読んでみると Thermal shut down 機能があるICなようです。で、今のところこのICにヒートシンクをつけていないので、乗り越えられない障害物があってモータがロックすると、制御プログラムが「がんばれ、がんばれ」といって出力を上げてきます。その結果、PWM制御の波形がずっとHighのまま1秒もしないうちにサーマルシャットダウンがかかってモータへの電力供給がカットされて止まってしまいます。流れる電流は1~3A程度だと思うので、ロックさせたらすぐに温度が上がるであろうことは想像に難くありません。

この件は、デジタルオシロでPWM波形を確認しつつ、モータドライバICのCS端子の変動を見ていて気がつきました。

ということで、ヒートシンクをつけて実験再開。

2008年7月 5日 (土)

強力な助っ人

7/1の日記に書いたとおり、マヒソンさんにつくばチャレンジに向けたロボット開発を手伝ってもらえることになり、今日はその打ち合わせをしてきました。

彼は私より若いのですが、大学のクラブ活動で5年以上ロボットコンテストに出続けていたそうで、ロボカップ(ロボットでサッカーをする競技)でかな~り実戦経験(と実績)のある人だとわかりました。来週は彼の後輩が中国で開催されるロボカップ世界大会に出るので応援に行くそうです。(トラブル発生時のサポート要員を兼ねて。)

システム構成やナビゲーション戦略、障害物回避、スケジュールの組み立てなど話をしてみて、素直なシンプルな構成で1km十分に完走できそうな気がしてきました。私ひとりでやっているとスケジュールがグズグズになったりするので、そういう意味でもすごく助かります。

コミュニケーションは英語なので、私が言いたいことをうまく表現できないことも多いのですが、このチャンスに技術的に深いところまで突っ込んで英語で議論できるよう、お勉強したいと思います。

2008年7月 4日 (金)

走行速度を制御する

なんか今週は火曜日あたりから不調だったので、今日は年休を取りました。熱があるわけでもおなかが痛いわけでもなく、仕事も別に悪くないので、まったくもって原因不明。

せっかく休みを取ったので、つくばチャレンジに向けて準備を進めました。今日のお題は「ロータリーエンコーダを読み取って走行速度を制御しよう!」です。SH2のMTU2の位相計測モードを使ってロータリーエンコーダからのパルスを数える部分は1時間もかからずできたのですが、そこからが長い道のりでした。

まずはギア比が分からなかったので、タイヤ1回転分で進む距離とタイヤ1回転あたりのロータリーエンコーダ回転数と、ロータリーエンコーダ1回転あたりのパルス数から、パルス数と走行速度の関係を導きました。細かいゴタゴタがありましたが、なんとかそれらしい値が出るようになりました。

次はDCモータのPWM制御に使用するデューティ比と走行速度の関係を、これも実測で導出しました。ああ、現物合わせだ。これで走行速度を作るのに必要なデューティ比を計算できるようになったのですが、走行速度が 20cm/s 程度ではDCモータが回ってくれません。まだDCモータから車輪までのシステムとしての時定数や無駄時間がどの程度あるのか計測していないのではっきりとは言えませんが、無駄時間や時定数が大きいせいでデューティ比の小さいパルス入力に対して応答できていなものと考えています。なにせ、使用しているRS-550モータは入力 14.4Vで高速でブン回すように設計されたモータですから。ハエが止まりそうな低速度で制御するには向かないのかもしれません。そのあたりは要調査です。

で、とりあえずですが、走行速度に対してPD制御をかけてみて、一定速度で床を走るようにはなりました。座布団を乗り越えられないという問題あり。フィードバックゲインなどはRS-550モータの時定数とかを測ったら再調整しようと思っています。

2008年7月 1日 (火)

気分が乗らない日もあるさ

職場に新しいタイ人の外注さんが入りました。タイ人何人目だろう? 新しく来た人の歓迎会の幹事を仰せつかりましたので、お店選びと予約ぐらいはやっておきます。

新しく来た人じゃなくて前から来てる人で、マヒソンさんという方につくばチャレンジに興味を持ってもらえたので、チーム組めそうです。私ひとりでメカ、回路、ファームからナビゲーション用のプログラムまで全部作るのは厳しいなぁと思っていたので大変助かります。

しかし。今日は朝から全体会議、プロジェクトの会議、新しい上長と面談~と、何も仕事しないで気疲れしてしまったのかなんなのか、気分が乗らなかったので早めに仕事を切り上げて帰ってきました。

帰りがけにスーパーマーケットによって夕飯の買い物。コンソメベースのベーコンと野菜ゴロゴロスープ、適当に作った割にすごく良くできました。

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