足の再配線中

先日入手した高屈曲ワイヤーを使って配線作業をしています。今日はじめて足サーボすべてに通電をしました。とりあえず断線やショートもなくちゃんとつながっているようです。これまでははんだづけで配線をおこなっていましたが、メンテナンス性を考えてコネクタで接続するようにしました。抜け防止とかはまだ対策できていませんが動かしながら考えることにします。簡易外装もこっそり進めていまして足だけはなんとかできました。なんとか屈伸くらいまでは・・・と思いましたが、今日は時間切れです。今週末くらいには足だけのモーションくらいは作れるかもしれません。

いしかわきょーすけさんの日記で紹介していただきました

HPを拝見させていただく度にいつも刺激をうけているいしかわきょーすけさんの日記「陰気な男でいいですか？」（2006/6/28）にてLPCがらみでこのブログを紹介をしていただきました。おかげで今日のアクセス数が今までの多いときの倍以上とすごいことになっています。いしかわさんリンクありがとうございます。また、いしかわさんの日記から来られた方、これからもたまに覘いていただけるとうれしいです。いしかわさんの足元にも及びませんが私もマイコン好きでして、1バイトならぬ1クロックでも前へをモットーに2足歩行ロボットを作成しています。2足歩行ロボットを作成する過程でH8Tiny/R8C/CPLD/FPGA/などを使ってきました。PhilipsのLPC2138は最も最近使い始めたマイコンです。何かあればメール・コメントなどお気軽にどうぞ。

さて、そのいしかわさんのページを見て気がつきました。私も利用したことのある超格安基板製作で有名なブルガリアのOLIMEXですが、Philips LPCの基板も販売しているんですね。初めて知りました。

さらにいしかわさんのページ「まいこん太郎の無謀なる挑戦」のトレQにてmini EZ-USBを使ったEZ－TREVAのコードが公開されていることを発見。何度か拝見させていただいていたのにmini  EZ-USBが手元になかったためにフィルタにかからなかったようです。さっそくコード確認。これを使わせていただくと以前買ったDMR-C1でもとりあえずの実験が楽しめそうです。しかし、今はぐっと我慢です。

やりたいこといっぱいですが少しずつしか進めません。1クロックでも前へとがんばります。

OLFAのPカッターの替刃

OLFAのPカッターの切れ味がかなりイマイチになってきましたので替刃を買ってきて交換しました。OLFAの替刃ってPカッターの中にしまってあったってしってました？お恥ずかしながら私は初めて知りました。替刃があったならもっと早くに交換すればよかった・・・。ないと思ってこの間ようやく忘れずに買ってきたのです。ガックシ。

mini EZ-ARMの開発環境設定

オプティマイズさんのmini EZ-ARMの環境設定を行いました。私は統合開発環境（IDE）好きなのでTeamKNOxさんで紹介のあったEclipseを使った環境としました。Eclipseはフリーの統合開発環境としては有名なようでいろんなところで紹介されています。とりあえずこちらで説明されている通りにインストールしました。EclipseはJAVAベースで動作しているのでJAVAのVMEもインストールする必要があること以外は特に問題なくインストールができました。JAVAのインストールの仕方も詳細に知りたいという方は、こちらもStepByStepで解説してくれていますので役に立つかもしれません。ビデオで説明してくれるモードもあって（英語ですが・・）、間違いが少なそうです。

また、こちらの説明にしたがって環境を日本語化しようと思いましたが、Embedded CDTを使おうと思うとEclipseのバージョンが3.2以降となります。またEmbedded CDTを使う場合は、EclipseのCDTは削除する必要があります。Eclipseは3.2だと現在では3.2RC7が最新のようなのでこちらをインストールしました。日本語化のパッケージは3.1までしかでていないようなので今回は見送りました。

EclipseのCDTではBreakpointなどをうまく設定できなくてイマイチ使い方がわからなかったのですが、ZylinのEmbedded CDTを使うことで特に問題なくBreakpointを設定することができるようになりました。とりあえずこのままいこうと思います。レスポンスもとてもいいです。E8とかはFlashに書き込みながら動作するのでワンテンポ遅い感じでどうしてもイライラしがちでしたが、mini EZ-USB+mini EZ-ARMの環境ではJTAGで動作しているからか動作がとても軽いといった印象を受けました。もちろん、使いこなすのはこれからなのでいろいろ問題がでてくるかもしれません。

とりあえずこれでmini EZ-ARM開発環境も整いました。

配線グッズ

配線グッズを入手しました。

とりあえずは適当な配線でいいかなあ？でもこれだとやっぱり断線すぐしそうやなあ。と思っているところにSISOさんの2006/06/20の日記で「安価にマシーンを作る場合でもこういうところにはお金をかけたほうがいいです」とのお言葉。これは先人のいうことを素直に聞くべきだと思いロボット王国へ高屈曲ワイヤー：RC30W(1mあたり)とME23EU13：ジュンフロンロボットケーブル  をお試しで発注。それからKAZZLOGのかずさんの2006/06/21の日記からケーブルステップルのお話があったのでこちらも先人の知恵に従ってコーナンにて購入。最初見つかりませんでしたが照明などが売っている売り場にありました。

これで配線すれば配線スッキリで丈夫な配線になるはずです。がんばろう。

タミヤ エレクラフトシリーズ(75015) 6Pスライドスイッチ

SISOさんがスライドスイッチネタだったからというわけではないのですが、私もたまたまスライドスイッチを購入したので・・・。購入したのはタミヤの6P　スライドスイッチです。なんといっても安いし大きさが適当だったので。でも、WEBでみても詳細のスペックがわからなかったのでとりあえず1個買ってみました。ちなみに購入先はアマゾンです。「スイッチ」で検索するとかかると思います。本を買うついでに発注しました。

直流6V時で4Aまで使用可能って書いてありますが2足歩行ロボットで使われている方いますか～？

またスライドスイッチって意外と電流流せるやつってない気がしますがみなさんどんなの使われているんでしょう？電流が流せてもやたら大きかったり。使用用途はバッテリーのON/OFFに使う一番元になる電源です。KHR-1とかすごい小さい表面実装のスイッチ使っているからこれで十分なのかな？

 

miniEZ-USBの動作確認

先日購入したオプティマイズのmini EZ-USBの動作確認をしました。

AN2131は8051がベースになったCPUが内蔵されているのですが、勢いあまってトラ技の2003年7月号にのっていたSDCCまで設定しました。Cypressが用意しているKEILの開発環境は4kBまでという制限がありますが、SDCCにはないそうです。

8051といえばチームまついさんの音声再生システムDO3が有名ですね。まついさんの日記は私にとってはいろいろ刺激的な紹介が多いのでよく拝見させていただいています。

とりあえずEZ-USBは無事動作しているようです。次はmini EZ-ARM7の開発環境ですね。あれ？機体の動作確認はいいのか？＞自分。マイコンってやっぱり楽しいです。

SH2/7144のJTAGデバッガ

2006年6月号のInterfaceに付属していたSH2/7144のJTAGデバッガがなひたふ電子にて無償公開されています。さっそくダウンロードしてきました。6月中は無償配布中らしいのでSH2を使っている人は要チェックです。

SH2はE8エミュレータが使えない（SHはSHシリーズ専用のE10というエミュレータを使用します。正式な値段は知りませんが個人が入手するのはためらう値段だったと思います。）のが残念だなあと思っていましたがJTAGデバッグができればシリアルポートがデバッグ用に取られることなしにGDB/Insightなどを使ってソーストレースなどが可能になるはずです。私は基板を組み立てていないので動作確認はできていませんが・・・・。誰か確認してみてレポートしてください（笑）。

ただXLINXやALTERAなどのFPGA/CPLDの書き込みなどで使用するJTAGケーブルが必要なようです。これらの中身は簡単なので自作も比較的容易にできます。ヒューマンデータで紹介されている自作の仕方が参考になります。自作が面倒という方は同じくヒューマンデータなどで販売されているケーブルを購入してもよいと思います（私も持っています）。

これからのメインCPU

オプティマイズから発売されているminiEZ-USBとmini EZ-ARM7を購入しました。これからのメインCPUとしてLPC2138を使おうと決めたからです。とりあえずオプティマイズのHPを見ながらさくっと実装。

LPC2138はPhilips製で、ARM7をコアとして持ったCPUです。パッケージがTQFP64pinとH8/3694と同じ大きさながら、最大動作周波数60MHz、RAM32kB,ROM512kB,合計16chの10bitA/D、UARTx2、I2Cx2、SPIx2など魅力的なスペックです。ただ、タイマが32bitx2なのだけが残念です。

私のひとつの目標として俺サーボを使ったロボットを作るというものがあります。バラバラ基板でいくか、中央集中制御にするかはかなり迷ったのですが、私の目標の一つであるSilf-H2と同じ中央集中制御にすることで、小型機を作るベースにもなると考えました。奇しくも、ROBO-ONE宇宙大会に向けて1kg以下のロボットの大会も開催予定とのことで、これ用にも使えるようにしたいと考えています。

ARM7の開発環境はフリーで入手可能です。mini EZ-USBを使うことでJTAGデバッグが可能になっています。オプティマイズさんでもGCCを使った例が紹介されていますし、TeamKNOxの織田さんのところでもEclipseという統合環境を使った例が紹介されています。織田さんはこのLPC2138とCPLDを使ったRoboshellというコントローラーボードを開発中です。私がLPC2138の存在を知ったのも織田さんから私のブログにコメントをいただいたからでした。

本格的に取り掛かるのは機体がもう少しちゃんと動作するようになってからですが、少しずつ進めていきたいと思います。

AKI-H8/3694にてH2Hが動作することを確認

AKI-H8/3694にデフォルトでついている水晶は20MHzですが、これで115200bpsを実現しようとすると8%以上の誤差がでてまともに通信ができません。（理論的に8%の誤差がでて実際に通信してみても通信エラーが出まくります。）

そこで以前は7.3728MHzの水晶にのせかえて、誤差を0%にしていたので今回もそのように変更しました。

これで以前に実装していたHeart2Heartのプロトコル部分も正常に動作するようになったので動作実験ができそうです。

Alibre Design Xpress Plus （パンその２）

ASURADAさんのところ（電子工作日記　2006年05月23日（火））でマウスのホイールボタンを押すとパンができることが紹介されていたのをずっと前に見ていたのですが、今回初めて使ってみました。

やり方は簡単でマウスのホイールボタンを押し続けるだけです。shiftを押さなくてもよいので結構快適です。

外装をやろうとしていますが・・・

外装をいろいろ検討していますが、裏軸の穴に通す配線にしたせいでちょっと検討がしにくくなってしまいました。ばらそうとしても配線がはずせないのでネジをはずしても配線だけで接続されているような状態になります。

しかも、配線を通常のサーボの3線から独自配線に変更してしまったのでやっぱりコントローラボードを早く作ってしまった方がよさそうな気がしてきました。ちょっと優先順位を変更してとりあえずの動作確認をがんばってした方がよさそうです。

H8/3694にてGDLからHEWでに移行したときの注意点

以前にGDLで作っていたものをHEWに移植しかけていたものの動作確認をしました。しかし正常に動作しません。E8を使っているのが悪いのかとも思いましたが、E8を使わなくても割り込みを許可した瞬間にぶっ飛んでいる感じです。

ソースコードはGDLで開発していたものをそのままHEWに移植して、

#include <3694.h>

となっていたのを

#include "iodefine.h"   
#include "typedefine.h "
#include "uart.h"

といった感じで足りない宣言などを追加したものに置き換えてコンパイルを通るようにしました。

以前に紹介した方法でワークスペースを作成するとintprg.cという割り込みベクタを記載したファイルができてるのですが、良く考えたらここに割り込み処理の関数を書いてあげないと割り込みが処理できないことに気がつきました。

以前にshin1さんが悩まれていたのもこの現象だったのかも・・・・ごめんなさいshin1さん、GDLからファイルをコピーするだけではダメでした・・・。

何はともあれ移植完了！E8も使えるようになっていい感じです。

AKI-H8/3694を使ったボードを作成

以前に作ったH8/3694ボードはサンハヤトのMB-H8Aだったのでかなりサイズが大きくジャンパやデバッグピンなどがでていて搭載しにくい感じになっていたのでAKI-H9/3694にて作り直すことにしました。こんな感じになりました。

マイコンの下にEEPROMと3端子レギュレータがのっています。とりあえず動かすことが目的なのであまり凝らずに淡々と実装しました。E8でダウンロードできるところまでできました。左上からシリアル通信、E8、DIPSW、FPGA用コネクタ、右下がデバッグ用のLCD用コネクタ右上コネクタは予備です。

外装は塩ビシートで

外装はバキュームフォームでっと思っていたのですが、治具を用意したりバルサを削るのが思いのほか大変だったりで、私には難しそうなのでいったんバキュームフォームはあきらめることにしました。でもいつかまたチャレンジしてみたいと思います。

色もいろいろ選べるので0.5mm/1mmの塩ビシートを切った貼ったでとりあえずの簡易外装にしようと思います。

あとホームセンターでルーターでも使える（Φ3軸）ディスクペーパーを見つけてきたのでそのうち使ってみようと思います。

以前作ったCPUボードは大きすぎました

以前にこっそり作成したCPU＋CPLDボードは今回の機体には大きすぎることがわかりました。肩サーボと腰サーボの間にいれようと思ったら高さ方向がつっかえて入りません。軽量化で腰サーボの位置を変えたことが災いしました。

でもとりあえずでいいから動かしたくなってきたので以前に作成したCPU＋FPGAの基板を使って実験してみようと思います。1年しか経っていないのにずいぶん過去のことのように思います。開発環境は残っていますが頭がついていきません。趣味であっても相応の資料を残しておかないとダメですね。今後の開発では後からでも思い出せるように資料をちゃんと残していこう・・・。

KHR-2350ICSのOリングの形状

内径Φ6、線径Φ0.8～1.0、外径Φ7.6～Φ8でした。久しぶりにKRS-2350ICSを分解しましたが、やっぱり高いサーボは作りがいいですね。RB995とは精度が明らかに違うと思いました。

先日紹介した株式会社ハギテックでは売っていませんでした。残念。それからRB995はOリングをとりつけられるような構造になっていませんでした。KRS-2350ICSにはそれ用の溝がトップケースについていますが、RB995にはありません。

配線スッキリ？

足の配線をしています。思ったよりうまくできたような気がします。サーボの裏軸にケーブルを通すやり方っていいですね。これを初めてやった人はとっても感動したんじゃないかと思います。これだけ情報がある中で私がやってもすごい！って思いましたからね。

ももにヨー軸があるせいで配線をすべて隠すのは難しくなってしまいました。ちょっと今は我慢してこのまま進めることにします。ちゃんと動かせるようになってから考えたいと思います。

膝をダブルサーボにしてヨー軸を腰にもっていくというのもよいかなと妄想したりしています。まあどうなるかわかりませんが。やっぱり機体ができると動かしたくなってきますね。でも最低限の外装はつけないと・・・・だってサーボの制御基板むき出しですから・・・。

今回の機体製作を通して思ったこと

今回の機体製作を通じて思ったことを自分のためにまとめておきます。きっと後で読んだときに何かの役に立つと思うので。

・何をつくりたいかということよりもどうやったら加工できるかということを習得するのに時間がかかる。ラベル貼りやラベルはがしに始まって、水平を出す方法や中抜きをする方法などを自分なりのスタイルにしていくための試行錯誤が時間がかかった。

・軽量化は大切。何も考えずに2mmや3mmの板をほいほい使っているとあっという間に重量が増える。フレームは最低限に、外装とは分けて考える。

・ブラケットは3mmABS＋□5mmアクリル角棒でやってみた方がよかった気がする。壊れたら壊れたでそのとき作り直せばよいわけだし。まずは簡単にそれから問題があれば考えるといったスタンスでいくのがよいと思う。

・サーボのブロック化は軽量化・省スペース・可動範囲の増加などメリットが多い。直交化できないことが唯一のデメリットに思う。

・ABS板＋6角スペーサでかなりの強度がでる。長いフレームには有効に活用する。

・ヨー軸のように片持ちになる部分は要注意。サーボの軸だけで支えるとかなりがたつきがある。

とりあえずフレーム完成

2月からはじめて足掛け5ヶ月に及ぶフレーム製作もようやく完了しました。なんか思ったより感慨はなくて、できたなあくらいな感じです。たぶんこれと同じものをいまから作れば1ヶ月もかからずに作れると思います。面積でいくとつくったフレームの5割以上は使われずにボツとなったと思います。

がんばって軽量化して、フレーム重量は結局1665gとなりました。Jクラスにも出れることを念頭にトータルで2kgに収めようと考えました。頭サーボとハンドサーボをなくしたのがきいているようです。結局全身で21軸となっています。ハンドや頭はちゃんと動作するようになったらまた考えていきたいと思います。次は電気系と外装ですね。その前に配線ですけど。

ミニスタジオから足ブラケット・フラットブラケットなどが販売開始

私がメインで使用しているサーボRB995の販売元であるミニスタジオから、足ブラケット、フラットブラケットなどが販売開始されたようです。

RB995の形状はほぼKRS-2350ICSと同じなのでこれらのブラケットがKONDO製品にも使えるのではないかと推測されます（実際の製品での確認はできていません）。

アームブラケットはサーボホーンの穴の空いている半径が異なるため使えませんでしたが、この足ブラケットやフラットブラケットはサーボをサーボマウントAを使ってとめる分にはとめれそうな気がします。ただし、サーボホーンの取り付けはアームブラケットの時と同じ理由でできないものと思われます。でもプラスチックのサーボホーン/フリーホーンであれば現物あわせで穴あけすればとめれそうな気もします。そこまでしてこのブラケットを使うかどうかは各自の判断ですけれども。

週刊マイロボット14･15号

週刊マイロボット14号・15号が届きました。

今回は定期購読申し込みのおまけがついてきたので久しぶりに精密ドライバをつかってみたのですが、私のロボットのネジ締めをするにはちょっとつらいです。改めていつも使っているVESSELのドライバが使いやすいと認識しました。ちなみに私が使っているのはマイクロドライバ 9900 P.00-75です。

それから今回はMC68HC908AP8というフリースケールセミコンダクターのマイコンがのった基板がついてきました。フリースケールセミコンダクターは元モトローラの半導体部門なので型番からして68000系のマイコンなんでしょうか・・・。8kBのフラッシュに1kBのRAM、最大8MHz動作で5V/3Vでの動作が可能なようです。8-channel, 10-bit analog-to-digital converter (ADC)、Two 16-bit, 2-channel timerというスペックをみるとR8Tinyのタイマが2chになった版というところでしょうか。

こういうところに目がいくのを思うと私はやっぱりマイコン太郎なのかもしれないと思ったりします。

Oリングを通販で購入できるサイト

KHR-2350などのギアやケースはそれぞれオプション販売で購入が可能ですが、Oリングはオプション販売されていません。なんとなく探していたらここを見つけました。真ん中くらいの接着・シーリング・テープ ゴムプラスチック製品･大型コンテナ類をクリックして、Vリング・Oリング類を選択。たぶん通常はJIS〈B2401〉P番でよいと思います。直リンクはこっち。RB995はちょっと軸が傾いているのでKRS-2350のようにOリング入れてみたらどうかな～と思いまして。

ボディ減量結果

ボディの軽量化がぼぼ完了しました。512g->345gとなりました。肩と腰のケーブルを短くするともう少し軽くなると思います。あとは腕を作りあげれば遂に機体製作は終了です。もう少しだ！がんばれ自分。

頭サーボはとりあえずなしで

ボディの軽量化をしています。サーボは減らさない方向でしたが、頭サーボはとりあえずなくそうかと思います。まずは実際に動作させることを最優先にしてできるだけ軽量化しようと思います。それから腰のヨー軸は上半身側にもってきます。腰周りにいっぱいついていたフレームはすべてなくします。そんなこんなで軽量化前はボディ　305g ＋ 腰Y軸124g +　腰フレーム　83g  = 512gだったのを360gくらいにするのが目標です。だいぶメドはついています。

足平減量結果

足平を減量しました。28g(ネジ含む)→14g（ネジ含む）となりました。写真はネジなしのときでしたがあとでネジをのせてみても変わりませんでした。同時に第10回ROBO-ONEサイズにしました。たぶん山形にはいかないとは思いますが、他に目安もないのでとりあえずあわせておきました。

サイズは105mmx63mmとなりました。足の長さはCADより長く216mmでした。ひょっとしたらプリンタの精度の問題でそれぞれの部品が長くできているのかもしれません。50% 107.5mm 30%  64.8mmなのでマージン2mm弱のギリギリいっぱいです。最大長110mmに収まるように角を丸めています。