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電源周りの考察&全体像。

2セルの300mAh(20x50x12mmで22g)か700mAh(32x57x14mmで41g)あたりを予定しているが、微妙に収まりが悪いかな…。
1セルの300mAh(20x40x5mmで7g)あたりが最も収まりがいいが、電圧が低いかな。レギュレーター通したらどうなるだろう。
LiPoって直列で使っても大丈夫かな? 2セルの中は1セルの直列なんだろうか。

っていうか、バッテリーって根本的に高いね…乾電池も高いしね…。

マイコン用の電源はボードにレギュレーターが載っていて7~12V・100mA以上なら大丈夫っぽいので直結か?ダメかな…。
1セルの場合は必要だな。
モータードライバには…モーターの電圧が3.6Vとかなのでレギュレーターがいる。
逆に1セルの場合こっちがレギュレーターいらないか。ダメ?(しつこい)

LiPoの出力が安定していない場合どうなるのかな実験してみないと。
そもそもどでかいステッピングモーターをフル回転でどんだけ回せるのかが心配…。

使うパーツもまとまって来たし良い機会なのでこれらの寸法を元に簡単な図面を引いてみる。

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2次元CAD(製図ソフト)、RootPro CAD 4を試す。

フリーの製図ソフトを探していて、見つけたのが「RootPro CAD 4」というソフト。

もちろん他にも便利そうなのはいくつかあるが、過去に「Jw cad」を使ってみて1日でサジを投げた私でも結構楽に製図できる。
GUIが分かりやすいのである。少々使い勝手の悪さは感じるが、慣れてしまえばひとまず関係ない。
テンプレートやドキュメントも割と豊富。

rootpro_zumen_001.gif

これが30分位で製図した第三角法による製図。練習なので適当だが…。
無料版では点線などのピッチを細かく設定出来ないので、隠れ線やらが怪しい。
というか隠れ線とかの書き方ってこれで合ってたっけ…?

でも、樹脂・アルミ加工業者には、このレベルの図面でも作ってくれる所があるはずなのでとりあえずは使えたことに一安心。
利用する機会があったら報告をする。

他の利用法としては、実寸でシール紙にプリントアウトしてアルミ板などに張り付ければ、そこそこ正確に切断やら穴あけが出来る。

ただ、DXFやPDF等に書き出す機能は有料なので注意。
といっても1万前後だけど…。使いこなせるようならライセンス購入も考えねば。

有効活用していきたい。

マウスの基本構成。

計画中のハーフマウスの基本構成を考える。

今回は予算・技術・経験的にも細かい部分にこだわれる状態ではない。
とりあえず出来る限りの軽量化などはするが、圧倒的にノウハウが足りないので足りない脳みそを絞って頑張る事とする。

ちなみに、まだ予定の段階のためかなりざっくりと書かれたいわゆる自己満足的な記事なので注意。

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ステッピングモータードライバIC選定。

ハーフマウスに使うので出来る限り小型のものがいい。
ステッピングモータは一応バイポーラー式に決定したので、バイポーラー用、あるいは両対応のものを探す。

パッケージはDIPやZIPのものではちょっとデカイし重い気がする。
書籍などに出てくるTA8415Aあたりは情報が多いので楽そうだがでかすぎる。っていうか売ってないんだが…。

半田付けの面などから考えて、SOPあたりが妥当だろう。
頑張ればQFPやBGAも半田付けできるだろうが…いちいちどでかい変換基盤を使うのも勿体無いしどうしても使いたいのがあったら検討する。
将来的には基盤を発注なりして使いたい。

よって、SOP系・SSOP系・EMP系のICを探してみる。

駆動電流は600mAなのでそれに見合った条件のものを探す。

もう一つ重要なのは外付け部品が少なくてすむ物が理想だ。
物によっては抵抗やらコンデンサーやらと数十個使う場合もある…。
これは重量的にも実装面積的にも勘弁願いたい。

目を付けているのはローム社のBD6381EFV。試したいが、買えなさそう。
サンケン電気のA3966SLB・A3964SLB。
東芝のTD62シリーズ。これはトランジスタアレイ。
他にも探せば沢山出てくるが全部試す余裕など到底ないので、データシートが分かりやすく価格が安いものを選ぶ。

ちょっと気になっているのは日本パルスモーターのPCD4521。
ポートをかなり占有するし多機能でややこしそうだし高いけど、1パッケージで2軸制御できるし試してみたい…。

Digi-Keyでそこそこ揃うので、予算と相談しつつ小ロット・低価格で買えるのを片っ端から注文して試してみたいと思う。

…というか実際に動かしてみないと全体的に良く分からない。
買う前にちゃんと勉強するか…。

ステッピングモーター選定。

安いステッピングモーターをいくつか試してみたがステップ角が7.5度や15度と分解能が荒すぎる。
PM型は安くていいんだが…ギヤーダウンさせてもいいが機構が複雑になるし最高速度が落ちる。

そもそもバイポーラーとユニポーラーの特性の違いが良く分からない。
知っていることをまとめると…。

ユニポーラーは制御が楽な分、定電流制御するには回路が複雑になる。
また、モーターの逆起などで出力電圧が跳ね上がるため、高耐圧素子が必要になりパーツがでかくなってしまう。
もちろん、今はそれらを全部内包したモータードライバがあるのだが、やはりデカイ。
それと高速回転が得意でトルク制御がし易いが、低速回転時は出力トルクが小さくなるそうだ。

バイポーラーはユニポーラーに比べて巻線の利用効率が倍だ。
ただ、Hブリッジが必要なので構成が複雑になる。
だがしかし、ユニポーラーと同様、PWM制御などで簡単に駆動できるドライバICが今はあるのでこっちのほうが有利かもしれない。

とりあえずバイポーラー式でかつ小型なものを探していると…。

入手のしやすさなども考慮して、やはり最後に行き着くのは日本電産サーボあたりかもしれない。
しかし一番小さいKH39EM2-851でも 縦39mm・横39mm・幅21mm と心持大きい。…まぁ十分小さいんだけど…。
でもステップ角1.8は非常に魅力的である…。

しかし、値段的に(1個3500円)買ってしまうとこれで決定なレベルなので他に良いのが無かったら最後に買う事にしよう…。

組み込みマイコン教科書。



この本、非常に分かりやすく役立つ。
とりあえず私でもほとんど理解でき、かつ掲載されている内容を実現する事が出来た。

こういう本やネット上の大量の情報があるから、私のような無知な人間でも簡単にマイコンで遊ぶことが出来る…。
一昔前では考えられないことである。
感謝。

何を成すのか。

そういえば、今後何を作っていくのかを明確に決めていなかった。

私が主にやりたい分野はなんと言っても「マイクロマウス」である。
ハード的にもソフト的にも技術が全く足りていないのは目に見えている。
だが、無謀だろうと馬鹿と罵られようと勝手にやるだけである。
コスト的にも他のロボットに比べ低く、カスタマイズ次第では幾らでも化ける可能性があるので非常に楽しみである。

とりあえず今年のマイクロマウス大会を目指す事にする。
ハーフマウスにするかエキスパートクラスにするか悩むところだが…両方やってもいいかも。
仕事の合間にちまちまやるだけなので難しいかもしれないけども(;´ω`)

それとは並行して、こちらもかねてからの夢であった「多脚ロボット」製作も進めたい。

こちらはもうサーボが根本的に一杯必要なのでコストに目処がついたら…である。
それ以外にも機構部分が多く、工具やパーツ加工技術が足りない。
私と同じく無知な友人とのムチムチコンビで共にちまちま作っていく。
ちなみに以前作った複数サーボ駆動ソフトはこのためのものである。
…まぁ実際速度制御とかが出来ていないので実用性は微妙だが、テスト用くらいには使えるはず。

ちなみに、2足歩行は今のところやるつもりはない。
偉そうな事を言うが、まだ現在のアクチュエイターや新素材の技術力が根本的に不足していると考えているからだ。
もちろん、その中で試行錯誤するのは素晴らしく楽しいだろうけど、予算が足りない(本音)

今後の展開としては、とにかく何でもまずはやってみる。
技術的な壁にぶつかったらなんとかする。
という非効率的なワークフローで進めていく予定である。

具体的なスケジュールは決めないでダラダラと老後までやっていくつもりなので気長に…。

モットーは作ってから考える。
いつの日か、考えてから作るになれる日まで…。

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