Monthly Archives: April 2018

ハーフマウス研修 その31 ~使いやすいハードウェアを目指す~

こんにちは
まえけんです。

2台目の車体で実際に走る車体を作れるようにはなりました!
しかし、初心者向けの商品としてはまだまだ扱いにくい車体だと思っています。
そこで3台目では商品化に向けてハードウェアを改良場所を考えていきたいと思います。

主に改良したいところは次の4点です。
・エンコーダサブ基板のマウント方法
・サブ基板のはんだ付け方法
・インターフェース
・見た目

・エンコーダサブ基板のマウント方法について
基板のみだと垂直も出しにくいし、手で触った際に壊れやすくなります。
初心者が使いやすいハードとはいえなさそうです。

・サブ基板のはんだ付け方法
この部分のパッドの垂直立ては実装時に手間がかかるし、不良の元でした。
もっと作りやすい方法にしたいです。

・インターフェース
現状は入出力装置にブザーもスイッチもない状態です。
エンコーダと光センサを使ってマウスを操作していました。
次はスイッチとブザーを増やして誰でも操作しやすいインターフェースを目指します。

・見た目
会社のロゴマークが目立ったり
使ってみたいデザインにしてみたいです。
ロゴをわかりやすい位置に配置するためにも基板のアートワークの段階で、ある程度のスペースを残す必要があるかなと思いました。

次回はこれらの点を実際どのように改良したかについて書いていきます。

ちなみに別のサイトでは二足歩行ロボット研修のブログも連載しております!
こちらもぜひご覧ください!

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DCマウス研修(吸引編)[9] 最初のLチカ

こんにちは
inukaiです。

基板ができたところで、まずファームウェアの書き込みをしました。

まずは定番のLチカから!

さて書き込みをしようと思ったら…

マイコンに接続ができないのです

今回はシリアル通信(UART)で書き込みを行うので、RX631の書き込み時には下記に注意する必要があります。

このあたりはmaekenさんにもあらかじめ教えてもらっていたので何度も確認したので大丈夫なはず。

接触不良などがないかオシロスコープやテスターの導通チェックなどで確認するも、ちゃんと書き込み回路はあっているようでした。

そしてふと画面をみると…

書き込み前に別の開発に使っていたteratermが立ち上がりっぱなしだったのです。

接続確認などで2時間ほど無駄になってしまいましたが、単純なミスですね…
ということで、teratermを切ると無事書き込みができました。

下記が初書き込み時のLチカです。

無事書き込みができてほっとしました。

引き続きファームウェアを作っていきます。
ではまた次回

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DCマウス研修[23] 受光動作の確認

こんにちは、nomuraです。
今回は受光回路の動作確認を行います。

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ハーフマウス研修 その30~エンコーダのデバッグ~

こんにちは
まえけんです。

2台目で無事完走したのでようやくマウスの基礎が一通り出来るようになったように思います。
ということで製品化に向けて3台目のマウスに取り掛かりたいのですが、いまだ片側のエンコーダが読めないので原因を探ってみました。

どうしてもわからず、通信に使っている全チャネルを一気にとったところ
右側のエンコーダのSSL(チップセレクト、画像内ではENABLEというラベル)の極性が反対になっていた(右側は参考画像。スクショを忘れてしまいました…)

この極性を反転すると無事反対側のエンコーダが読めるようになりました!!!
これで3台目の設計に手を付けられるので非常に嬉しいです。

ちなみにバグが発生した原因は、ジャイロから設定をコピペしたことでした。
エンコーダは左側のようにSSLを動かすと正常に動作しますが
ジャイロは右側のようにSSLを動かさなくてはなりません。
しかし、ジャイロから設定をコピーした時にSSLの極性を片方変え忘れていました。
うっかりバグほど見つけにくいですね…

次回からは3台目設計について書いていきます!

ちなみに別のサイトでは二足歩行ロボット研修のブログも連載しております!
こちらもぜひご覧ください!

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DCマウス研修(吸引編)[8] リフローでの部品実装と基板パターンミス

こんにちは!
inukaiです。

先週ご紹介した回路をリフローで実装していきます。
リフローの仕方が詳しく知りたい方はnomuraさんの記事をご覧いただければわかりやすいと思います!

というわけで、まず基板を両面テープで鉄製のなにか(のちほど磁石を用いるため)に固定します。

この上にメタルマスクを載せて、磁石で固定します。
両側の基板は、メタルマスクを固定する際に高さを合わせるためにおいてある捨て基板です。
ここにハンダーペーストを上から塗布します。

以下がハンダペーストを塗った基板です。我ながらきれいに塗ることができたと思います。
(リフローは会社は言ってからがはじめてですが、製品開発でも何度か行ったので3,4回目ぐらいの挑戦でした)

部品を載せてホットプレートでつけていきます。

ここで、ミスが発覚しました。
電源部分のFETのパターンが一回り大きいパッケージで基板パターンを作っていたのです…
ただ幸いなことに(?)大きさが違いますがピン配置は同じなため、写真のようにおくことで解決できました。

そして実装後の基板がこちら。

なんやかんやで無事リフローができました。

 

 

ちなみに、今回ミスしたFETは回路図でいうと下記の電源部分のQ11です。
μPA2815T1SというP-chのFETですが、パッケージも小さく、内部抵抗小さく、電流も流せるのでお勧めです。

では、次回ファームの書き込みをしていきます!

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DCマウス研修[22] LEDの動作確認

こんにちは、nomuraです。
今回から回路の動作確認を行っていきます。まずはLEDの動作確認です。

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ハーフマウス研修 その29~16×16の迷路を完走するまでに~

こんにちは
まえけんです。

今回は関西地区大会と金沢草の根大会の間に行ったことを書いていきます。

関西地区大会編では段差で引っかかるのと一区画ずつ止まる事によるタイムロスが原因で完走できませんでした。
そこで、まずはゆっくりでも完走出来るように、車体下のクリアランスを調整しました。
具体的には車体下のトスベールの貼り方を変えました。
基板上部まで巻き込むようにしました。

これにより約1mm(大会規定の倍)までの段差に耐えられるようにしました。

次にソフトウェア的には次の点を修正しました。

  • 一区画ずつ止まって探索していたのを、止まらずに探索するように変更
  • 尻当てを袋小路と、袋小路が10秒以上なかった時に行うように頻度を減らした
  • 車体に迷路に対する角度を保持させる

以前の金沢草の根大会の記事でも多少書いてありますがもう少し詳しく書いていきます。
探索、最短走行中に車体にスタートしてからの角度を持たせているのですが、ある程度ジャイロのドリフト、もしくは誤差が溜まっていくことで
しばらくするとある程度傾いてしまうことがありました。
そこで尻当てを行う際に車体がまっすぐであるとして、角度のリセットをかけています。
また、角度のリセットが無くても安全に走れる時間として最低でも10秒に1度尻当てを行うとしました。

そうして迎えた中部初級者大会の動画がこちらです。

このころようやく完走することは出来るようになってきました。
次回はエンコーダのデバッグについて書いていきます。

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DCマウス研修(吸引編)[7] 回路図紹介

こんにちは
inukaiです。

今回は回路図を紹介したいと思います。

というわけで、このような感じになってます!
先に申し上げておきますと、マイコンのピン配置がいくつか間違ってました…
(そのあたりは、今後のブログで追って紹介したいと思います。)

マイコン(RX631)のピン配置を決める際には、下記に注意しました。

・マイコン起動時のブートモードを決めるピンはMDだけでなくPC7も割り当てられている。
(シリアルで書き込む場合:PC7プルダウン、USBで書き込む場合:PC7はプルアップ)

・エンコーダは5Vトレラント入力にする(1717SRのエンコーダは5V)

マイコン内の各周辺モジュールの設定をちゃんと読んでからピンの割り当てをする
(ピンの一覧でそれっぽい名前のついている端子に適当に割り当てない←これが大事。当たり前のことですが…)
このあたりに関して、はまった点を今後書いていきたいと思います。

 

回路の特徴としては、電流センサであるACS722を積んでいるところでしょうか?
トルク制御がどれくらいマイクロマウスで効果が出るか検証できればなんて思っています。
下の図の青線で囲った部分が電流センサです。シャント抵抗などいらない、簡単につけられるホール素子タイプを選定しました。
残りの部分はマイコン・6軸センサ・モータドライバなどはよく使われる構成になっています。

今回はこのあたりで
ではまた次回!

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ハーフマウス研修 その28~ミニタイヤについて~

こんにちは
まえけんです。

今週は通常のハーフマウス研修に割り込んで
ミニタイヤについて書いていきます。

現在マイクロマウス競技(旧マイクロマウス(ハーフサイズ))で
殆どの人が使っているタイヤがあります。
それが、KYOSHOさんから出ているdnano用スリックタイヤ(硬度10)です。
(dnano用スリックタイヤの商品リンク)

しかし、ここ最近はこのタイヤの供給が安定せずに
欲しいタイミングで手に入らないことがありました。

そこで…
マイクロマウス競技用のミニタイヤを
製造することにしました。

また、兼ねてより希望の多かった別の硬度のミニタイヤも製造いたしました。
そして、こちらがその商品になります。

タイヤ一つ当たりの価格は据え置きの200円で、10個入の形態で販売いたします。
硬度は10度20度30度の三種類を用意いたしました。(それぞれの文字が商品リンクになってます!)

以下がタイヤ表面と形状の比較画像です。
左側がdnanoで右側が新タイヤの10度のものとなっています。


dnano(左)の方がツヤがあり、少しべたついた印象です。対して新タイヤはdnanoタイヤを軽く使った後のような色と触り心地です。


この写真は右が新品のdnano、真ん中が使い古したdnano、右が新品の新タイヤです。
これを見ると、ある程度使った状態のdnanoタイヤが新品タイヤよりツヤが無くなっている様子がわかります。


タイヤ表面に関しては、dnanoより新タイヤのほうが均一のようにも見えます。

実際に研修で制作しているマウスで新タイヤの10度を試したところ
低、中速域(2m/s以下)ではdnanoタイヤと比べ大きな違いが現れませんでした。
そのまま付け替えて走行することも可能です。

新タイヤは在庫もたくさんあるためタイヤの消耗を気にせず
どんどん使ってください!

商品リンク
マイクロマウス用タイヤ10度 10個入り
マイクロマウス用タイヤ20度 10個入り
マイクロマウス用タイヤ30度 10個入り

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DCマウス研修(吸引編)[6] 吸引ファン製作3

こんにちは
inukaiです。

マウス用吸引ファン製作の第3弾として、前回製作したファンの吸引力を測定していきます。

吸引力の測定に用いるのはこちら!

前回作成したファンと電源と秤です。

吸引力は約10g…

 

そこで用いるのがこちら!

カプトンテープ!

こちらで吸引ファン用のスカートを作ります。スカートを作ることで、床面と密着させて吸引力を上げてやります。

これを…

 

こうして… (わっかで吸引する面積をだいたいで決めます)

こうじゃ! (吸引用の穴の周りに貼り付けます)

すると…

 

吸引力は100g以上になりました!

車体重量程度の吸引力を持つマウス用吸引ファンを作ることができました。

ちなみに秤に電池を乗せているのは、吸引力が思いのほか大きくなり、秤の天板が浮き吸引力が測れないので、重しにするためです。

 

ということで吸引ファン製作編はいったんここまで。

次回からマウスのファームウェア作成の進捗と回路設計などを振り返り、波乱万丈(?)な製作記を掲載していこうと思います。

それではまた次回!

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