2019年02月21日

倒立振子

ずいぶん久しぶりの更新になってしまいました
なんか仕事がドタバタで・・・

前回はラズパイでサーボとDCモータまでは駆動したので、次はステッピングモータです
IMG_0839.JPG

ユニポーラのステッピングモータを回すには4本のラインに順番にスイッチングくしていくだけなのでFETとダイオード、抵抗を4セット用意してラズパイのGPIOに繋げば回るはずです
(FETは2回路入っている表面実装品をDIP変換基板に載せてます)
しかし、ポートを4本消費するのとPWM波形の時みたいにコマンド1発というわけにはいかないので、ドライバーとしてPICマイコン12F675を使用しました(真ん中の8ピンのです)
IMG_0838.JPG

ラズパイからPWM波形を送り込むと立ち上がりを検出して1ステップづつスイッチングするようにプログラムしました
PWMのデューティー比ではなく、周波数を変更すると速度が変えられるわけです
回転方向は別のポートのON、OFFで切り替えています
LEDが2個同時に光っているときがありますが、これはハーフステップ制御の部分で8ステップの分解能はあります


動作確認できたのでブレッドボードなどに実装しやすいようにFETやPICをひとまとめにしてドライバーボードとして組み上げました
IMG_0864.JPG

さてモータを回せたのでまた台車を作成します
タミヤのユニバーサルプレートではモータを付けられないのでブラケットを3DCADでデザインします
緑色の部分が3Dプリンターで出力するパーツでシャフト径も違うのでホイールハブも設計しました
seg_01.jpg
seg_02.jpg

で組み上げたのがこちら
一番先端についているのはプレステ2用のワイヤレスパッドの受信機&シリアル変換基板
2足歩行ロボをやっているときに作ったのを流用しました
真ん中のチップが今回のCPUでPIC16F88
モータの上のは昇圧基板で電圧を9V程度に上げてモータに供給しています
電池は単3ニッケル水素4本ですべてまかなっています
・・・ラズパイは載っていません
いや久しぶりにPICのプログラムを弄っていたら楽しくなってしまって、はっはっはっ
IMG_0862.JPG
IMG_0863.JPG

普通にプレステパッドで操作するとこんな感じ
DCモータの時とは違って左右の回転速度が全く同じなので実に安定しています
ただ前輪がボールアジャスタなので走破性はよくありません


最後にタイトルの倒立振子
あちこち理論とかは読み漁りましたがPICのプログラムは完全にオリジナルです
現状ではなんとか立ったというレベルですね
センサーは秋月電子のジャイロ1個での制御です(加速度センサーも載せていますが使用していません)

posted by ASURADA at 20:35| Comment(0) | 電子工作
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