arduinoを使った工作を幾つかやった後、倒立振子の作成を思い立ちました。今回の方針は次の2つです。 極力シンプルな構成自力で作る(webの先人に頼らない) 立たせるのにまるまる1週間以上かかりましたが、なんとか当初の方針を守りながら、上の写真の倒立ロボットを作りました(下の動画は動作のデモです)。 (*1)制御の方程式とジャイロのトラブルシュートはwebを参照しました (*2)動画では9V電池に代えてUSB出力のバッテリでarduinoに給電してます この倒立ロボットですが、構造、電装、スケッチ(プログラム)ともにとても簡素です。使用するセンサは1つだけ(200~400円)で、モータは普通に手に入る一番安いヤツでOKです。なのでarduinoでLEDを点滅させたことがあれば、あとは材料とプログラムさえ揃えば、半日もかからずに作ることができると思います。 それで作成後の感想ですが、倒立振
半年前に投稿した「半日で作る倒立振子」の別バージョン(改良版)です。主な変更点は次の4点です。 (1)部品入手の容易化(付随して、工作と倒立手順の簡略化) (2)部品点数の削減 (3)プログラムの簡素化 (4)ロボットの安定性改善 最初の2点は、英語版へのコメントを受けたものです。これら4点の具体的な内容については、紹介動画の下に整理したのでご覧ください。 紹介動画 (1)ジャイロ・モジュールの変更 オリジナル版は、アナログ出力のジャイロ・センサ(村田製作所製)を使っていました(*1)。 しかし、このセンサを載せたモジュール(もしくはその代替製品)は日本以外では入手が難しいようです(*2)。 このため本バーションでは、国内外を問わず広く入手できるデジタル出力のセンサ(STマイクロエレクトロニクス製)を載せたモジュールを使います。 (*1)このセンサは静止状態の出力値が一定でないため、倒立動
これまで、Arduinoを使ったシンプルな倒立振子の作り方を、instructablesで2つ紹介しました。 「半日で作る倒立振子」 「もう一つの倒立振子( デジタル版)」 今回は、完成した倒立ロボットを使って、その動きをパソコンでリアルタイムに再現します(以下では「仮想振子」と呼びます)。 そして、その記録を使ってロボットの動作改善を検討します。これらの具体的な内容は紹介動画の下の手順一覧をご覧ください。 なお、紹介動画の「仮想振子」を実現するだけなら、手順の(1)と(2)だけで十分です。この場合、ステップ1を飛ばして、ステップ2~4の作業を実行し、ステップ7の解説(8)の修正を行ってください。 紹介動画 【手順】 (1)状態変数のキャプチャ 倒立ロボットの動作の様子(制御に使う4つの状態変数の値)をリアルタイムで取得する (2)可視化Ⅰ・・・ロボットの動きをリアルタイムで描画 取得した
安価なジャイロ・モジュールとArduinoを使った工作をこれまで2つ行いました(倒立振子、三次元書道)。今回その第3弾として、カメラ安定化のジンバル(gimbal)の作成を思い立ちました。開発方針は次の3つです。 普通のデジタル・カメラを搭載 ・・・ GoProより大きなカメラ用 できるだけシンプルで一般的な構成 ・・・ 特殊な部品を使わない自力で作る ・・・ webの先人になるべく頼らない当初は、サーボ・モータを使った2軸ジンバルを作るつもりでした。しかし思い通りの効果が得られず、最終的にブラシレス・モータを使った3軸ジンバルを作ることになりました。このジンバルの効果は下の紹介動画で確認できます。(動作ノイズが急に再生されるのでご注意ください。素のパフォーマンスが分かるように、編集は控えています) : ■紹介動画:自作ジンバルの有効性 : 上の動画を見て分かるように、作成した3軸ジンバル
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