スタッフブログ

保護中: 奮闘記【19】 ロボット ...

2018年10月19日 8:55:34 by fdkltd

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奮闘記【18】八尾ロボコンに向けて

2018年10月12日 14:57:10 by fdkltd

どうもhataです。

先週、ロボットアームに使っているサーボモータの使い方を勉強して『オブジェを真っすぐ上げる』動作を作成すると書いていましたが、時間がかかっていてまだできていません。なので今週出来たことをまとめます。

まずは、腕部のホームポジション復帰プログラムを書きました。肩・肘に取り付けられているサーボモータは現在角度の取得が行えるので、起動時のサーボモータの角度を取得し、アームがどんな状態であっても約2秒でホームポジションに戻れるようになりました。次にグリッパ部分のサーボモータですが、先週は勉強用に別のサーボモータを利用していたので、本番で使われている物の仕様を調べました。本番用のサーボモータをアームから取り外し、中央位置の確認、左右の動作可能限界の数値を調査しました。その後、ロボットアームのグリッパが閉じた状態のときに、サーボモータが中央位置にくるように取り付けました。

肝心の『オブジェを真っすぐ持ち上げる』動作を作るためには、グリッパを真っすぐに上げる軌道を作る必要があります。腕部のサーボの角度からグリッパの位置を計算する式を立てて、そこから逆にグリッパの位置からサーボの角度を計算する式を立てようとしています。ですが、必要な公式が思い出せずうまくいっていません

数学などの基礎理論が仕事に直結しているのを痛感しました。公式などがすぐに思い出せなくなっているので苦労しています。なので、数学を勉強しなおしてしっかりしたプログラムが書けるように頑張ろうと思ます。

奮闘記【17】 ロボット製作「アー ...

2018年10月05日 16:51:04 by fdkltd

どうもhataです。

今週は八尾ロボコンのロボット作製に向け、アームのグリッパに使用するサーボモータの動かし方と、腕関節に使用するサーボモーターの動かし方を勉強していました。その勉強が終わった後、アーム全体の制御を始めました。

まずは、アームのグリッパに使用するサーボドライバーの勉強から始めました。使用するのは『PCA9685 16チャンネルPWM サーボドライバー』です。PWMをONにするタイミングとOFFにするタイミングを設定してデューティー比を決めるドライバーで、I2Cで通信します。これを使って、サーボモータの中央位置と左右の限界位置を調べようと思ったのですが、仕様をきちんと理解しないまま進めてしまい、誤った認識のままプログラムを書いたので、うまく使うことが出来ず悩みました。仕様書を再確認し、正しい動かし方を理解することで、サーボモータの中央位置と左右回転方向の限界値を調べることができました。

次は、ロボットアームの腕関節に使用するサーボモータの勉強についてです。ロボットに使用するサーボモータは近藤科学の『KRS4033HV』ですが、まずは勉強のために『KRS3301』を使用ました。このサーボモータは、ICS規格という半二重通信で行う近藤科学独自の通信プロトコルが使用されており、マイコンのUARTから通信するためには変換回路が必要でした。今回は、近藤科学純正の変換回路を使用して通信を行いました。勉強に用いた3301は、ファームウェアがICS3.6であり、現在角度取得のコマンドがありますが、ロボットに使用する4033は、ファームウェアがICS3.5のため、そのコマンドがありません。そのため、ICS3.5でも現在角度が取得できるようにプログラムの変更が必要で、そのために仕様書を読み直しました。現在角度の値の取得ができるようになると、フリー状態で止まっている位置から角度制御を開始することができるようになりました。その後、中央位置や左右の限界値、ゆっくり動かす、などを行うことができました。それらができるようになったところで、八尾ロボコンで使う予定のロボットアームのテストを始めました。

まだロボットアームはゆっくり前後に動かす事しかできていません。なので、来週にはオブジェを『まっすぐ穴から引き抜く』という動作をできるようにしたいと思います。
 

奮闘記【16】ロボット製作に向けて

2018年09月28日 9:08:46 by fdkltd

どうもhataです

八尾ロボコンで使用する、モーター・センサー・ドライバーの種類や数がおおよそ決まりました。なので、今週はマイコンボードとどのように接続するのかを決め、それを表やブロック図にまとめていました。

http://www.matec-yao.com/pub/robot/robocon2019/index.html

まず、マイコンボードの接続ピンの接続の決め方ですが、PWMやシリアル通信などの、特殊な機能が必要なものから決め、その後、デジタルIO・アナログIOなどのマイコン側のIOピンの数が多い物の接続場所を決めました。次に、マイコンに挿すユニバーサル基板を都合上2つに分けないといけないので、それを考慮した接続に変更しました。一方は大型モータの駆動用、もう一方はセンサ等に利用できるようにしました。

次に、表にまとめたピンの接続をブロック図で分かりやすく表しました。マイコンボードの何番ピンから、接続先のどのポートにつながっているのかが、一目でわかるよう心がけました。しかし、丁寧に作ろうとし過ぎてしまったために、かなりの時間がかかりました。社内で利用するものなので、時間をかけて丁寧過ぎるものを作成するのではなく、ある程度見やすく、見せる人に伝わるものを作ればよいと先輩方に教えていただきました。

私は何をするにしても、自分の理想の100点に近づいたものを作ろうとする傾向があります。その結果、作成に時間がかかる、方針が間違ったまま作業を進めてしまう等の問題が発生しているので。自分がやっていることの途中経過を見てもらい、方針があっているか等を確認することが大切なのだと思いました。

奮闘記【15】八尾ロボコンに向けて

2018年09月24日 9:17:26 by fdkltd

どうもhataです

先週は八尾ロボコンに向けて

・オブジェ検出センサの使用方法についての勉強

・ロボットの移動に利用するモータードライバの使用方法について勉強

を行っていました。

まず、オブジェ検出センサの使用方法の勉強についてです。
今回『VL53L0X』というI2Cで制御する距離センサを複数利用することを考えているのですが、そのセンサのI2Cのアドレスは起動時にデフォルト値になるので、複数接続する場合には変更処理が必要になります。目標を『2つのセンサを利用して、一方のセンサのアドレスを変更し、それぞれの距離データを得る』ということに設定しました。まずは、一個のセンサの距離データを取得することから始めました。ただ、みせるばやおでの勤務が多かったので、以前にやった方法を忘れてしまい、思い出すのにすごく時間がかかってしまいました。センサ1つでの距離データ取得ができたところで、次はそのセンサのアドレスを変更しました。アドレスの変更後、もう一度距離データを取得し、正常に動作していることを確認しました。それから2つのセンサを利用し、片方のアドレスを変更して、2つのセンサそれぞれから距離データを取得することができました。

次に、モータードライバの使用方法の勉強についてです。
今回使用するモータードライバは『G2 ハイパワーモータードライバー 24v21』というもので、スピードの調整にPWMの入力、回転方向の決定に1ビットの入力が必要な物です。ドライバ1つからモータを動かし始め、2つ目までは正常に動かせていたのですが、4つのドライバを同時に接続する時、ドライバとマイコンボードを接続する際に、ケーブルをボードの出力ピンではなく全てGNDに接続してしまいました。以前にも同じような間違いをしたので、『なぜ動作しないのか』を順序だてて確認する手順を作らなければならないと感じました。最後は4つのドライバを制御し、今までの勉強で利用していたオムニホイールの台車を、思い通りに動かすことができました。

奮闘記【14】アルマ君の修理

2018年09月14日 10:28:29 by fdkltd

どうもhataです

『みせるばやお』のロボット体験コーナーで展示していたアルマ君が壊れてしまいました。戦わせて遊ぶロボットなので特に腕部分に大きな負荷がかかってしまい、サーボホーンというパーツのモータとの連結部(後で先輩に教えてもらったのですがセレーションというそうです)がえぐれていたので交換を行いました。また、今のロボットのモーションは戦いに向いたものでは無かったので、ロボットのモーションの作成を行いました。

サーボホーンの交換は、元々機械を分解したり組み立てたりするのが好きだったので簡単に修理することができました。モーション作成は、パンチや横歩きなどの簡単な動作のものはすぐに作ることができました。しかし、前進・後進・旋回の複雑な重心移動を行うモーションの作成が難しかったです。

重心移動の理屈は理解しているので、モーション作成前は簡単にできるだろうと考えていましたが、重心が足から外れてしまうと転倒してしまいますし、転倒させないないようにと重心を両足に乗せてしまうと、旋回せずにその場で足を動かすだけになってしまいました。『ロボットを思い通りに動かす』ということの難しさがよくわかりました。

今回のことから、ロボットの製作は多くの知識がないと難しく、更に経験を積むことで初めて使える技術になるということが分かりました。それはロボット製作に限ったことではないと思うので、まずは『学ぶ』ということを意識して何事にも取り組むようにします。

奮闘記【13】技術者としてのこれか ...

2018年09月12日 15:10:15 by fdkltd

どうもhataです

8月は夏休みということもあり『みせるばやお』の応援が主な業務になっていましたが、9月に入って来場者数が落ち着き、
本社の方で研修を受ける時間も少しずつですが増えてきました。

今回の研修内容は論文を読んで概要をまとめることです。日々の報告で情報に過不足がある事が指摘されることが多く、その改善をするために『文章を読んで重要なポイントを見つけて、それらを伝えられる文章を書く』事を目的とした研修です。製品に添付する説明書が分かりにくいと、『きちんと動かせない』『問題発生時の解決方法が分からない』等の問題が発生したときに購入したお客さんが困ります。そんなことにならないように今勉強しています。

奮闘記【12】みせるばやお

2018年09月03日 13:59:38 by fdkltd

どうもhataです。

先週1週間は多くのワークショップがあり、会場全体が大変にぎわっていました。特にオリジナルLINEスタンプ作り・オリジナルスクイーズ作りにはたくさんの子ども達が集まっていました。
ワークショップに参加する前にアルマ君で遊んだ子どもの中には、『ロボットを操縦する』という体験が新鮮なようで、ワークショップの開始ギリギリまで遊んでいる子が多かったのが印象的でした。
ワークショップをきっかけにみせるばやおに来場された方で、弊社のロボット体験をまたしたいと再び来て下さる方も見かけるようになりました。なかには、テーマパークに行く予定だったのに、子供に「ロボットしにいきたい」と言われて来てくださった方もいました。

私に慣れた子ども達の中には、ロボットに関する質問をする子が出てきました。私自身、八尾ロボコンでロボットの操縦をしてからロボットに興味を持ったので、みせるばやおでのロボット操縦体験をきっかけに同じようにロボットに興味を持つ子どもが増えると大変うれしいです。

奮闘記【11】「みせるばやお」と八 ...

2018年08月24日 12:17:15 by fdkltd

どうもhataです

今週は主に「みせるばやお」でイベントスタッフの仕事をしていました。小学校などは夏休み期間が終わり、また、同時開催しているハコモさんの段ボール遊園地も終了したことで、来場者の数が落ち着きました。みせるばやおは毎日オープンしていますので、ぜひ遊びに来てください。

今週は八尾ロボコンに向けたロボット開発はあまり進みませんでしたが、ようやくロボットのアイデアがまとまりました。今回の八尾ロボコンでは、ロボットのハードウェアに関する開発は先輩に行っていただき、私はソフトウェア開発を行います。いつも地を固めずに飛ばし飛ばしで物事を進めてしまう私は、ロボット開発の基礎を勉強するいい機会であると考えています。ソフトウェアの基礎を固めるためにも、日々勉強に励みたいと思います。

奮闘記【10】 「みせるばやお」オ ...

2018年08月18日 10:39:55 by fdkltd

どうもhataです

先週は手術を受けていたのでブログを書くことができませんでした。今は治療も終了し、元気になりましたので今週からまたアップしていこうと思います。

しばらくブログを書けていませんでしたが、「みせるばやお」は8月8日に無事グランドオープンしました。
オープン初日は私も現場にいましたが、多くの人で賑わっていました。
特に、弊社展示ブースのアルマ君・スカラロボットは、子どもだけでなく大人の方も楽しんでいただけました。

グランドオープン翌日以降もたくさんの子ども達が来てくれていました。その多くがリピーターの方で「このロボット操作したことある!!」という子も少なくなかったです。また、私のことを「ロボットの先生」と言って「アルマ君のサーボモータは普通のモータと何が違うの?」や「スカラロボットのコントローラはセンサが入ってるの?」等の質問をしてくる子もいました。私自身あまり話すことや人にものを伝えるのが下手なので、「子供にもわかるように説明できる」ように勉強させてもらっています。

今後、ロボット講座などを開く時に、私が講師になることもあるかもしれないので、子ども達が「将来エンジニアになりたい!」と思ってもらえるような人間になれるよう頑張ります。

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