WorkMachine 製作記録と動作解説

ここでは主に「WorkMachine」の製作記録と解説を行います。
製作記録→出来ました!
動作紹介→作成中…
技術紹介→作成中…
動画  →作成中…

–目次–
製作記録【WorkMachine】
コーヒーブレーク
製作記録【WorkMachine2】
製作記録【WorkMachine3】

製作記録【WorkMachine】

説明写真

2015/03/01 ドライバーの試作

ステッピングモータドライバの試作です。
1台につき2SK2232×4つで制御しています。

ステッピングモータドライバ

2015/03/01 簡易走行試験

WorkMachine初号機?
とりあえず1kgの錘を乗せた状態で走ることを確認しました。
このときはコンセプトが定まっていなかったので、木製のロボットとかいいなぁと思っています。

簡易走行試験

2015/03/06 タイヤ製作

大学のものづくりセンターでタイヤを自作。
構成部品は円周上に溝を掘ったアクリル板,キー溝にはめるための取り付け具,Oリング(おーりんぐ)の3つになります。
タイヤ幅がせまいのでスリップしやすく、今も昔も悩みの種です(見た目は好きだけど…)

タイヤ製作

2015/04/02 操作パネル製作

このロボットは基本的に2DCADで図面を書いてから作っています。
そのため、同じものを何個でも作ることが可能です。

穴径がφ6を超える場合はステップドリルを使って穴を空けています。
図面を印刷してワークに貼り付け、その上からポンチをするとほとんど穴あけ位置がずれないのでおすすめです。

操作パネル製作

2015/04/05 仮組

操作パネルにシールを貼って仮組してみた状態です
配線関係はまだ行っていません

仮組

2015/04/18 フォトリフレクタ

ライントレース用のフォトリフレクタ
裏側に確認用のLEDもついています
余談ですけどこの写真を撮った当時は抵抗値の間違いに気付いていませんでしたorz(写真では見えていない裏側ですが)

フォトリフレクタ

2015/05/01 カラーセンサーとアーム

カラーセンサーモジュールとアームがこの時期に出来ました
短い露光時間で色判定をするためにLEDで光を補っています
LEDが近すぎて、値が#FFFFFFになり「あれっ?」ってなったのはいい思い出です。
実はこのアーム写真は大会後に撮ったもので、このときはアーム先端にマイクロスイッチがついていませんでした。

カラーセンサーとアーム

2015/05/06 完成!

一気に飛んで完成です!
この頃はほとんど画像を撮っていないのでこの程度しかありません…

workmachine

コーヒーブレーク

という訳でひとまず完成させることの出来たWorkMachineですが、大会後は後期までほとんど触っていませんでした…
ちまちまと作りたかったものを作っていました(最後のはなぜかロボタスのサムネになっています)

方位&距離測定器

方位&距離測定器

転車用スピードメータ

自転車用スピードメータ

Arduinoタワー

Arduinoタワー

製作記録【WorkMachine2】

説明写真

2015/11/12 ロボットアームとの出会い

後期に受講していた「ロボティクス」という講義で出てきたロボットアームを見て「次はこれだ!」と思い製作を開始した
まずは最初に付いていたアームを取り外し、新しい取り付け具を作った
使ったサーボはトルク計算から部室にあったJR PROPOのサーボを用いた
残念ながらブラケットが存在しなかったので、そこから自作することになった

ロボットアームとの出会い

2015/12/02 ロボットアームの完成

これも途中の画像がほとんどないのでいきなり完成です(加工中は切削液で手がベタベタになるので…)
作った当初は手でいろいろと動かして遊んでました(高いおもちゃですね)

ロボットアームの完成

2015/12/24 Bluetoothモジュールの搭載

後輩がArduino YUNで無線化していたので、負けじと搭載を即決

Bluetoothモジュールの搭載

2015/12/25 OpenCVでボール認識

これまた後輩が遊んでいたOpenCVにはまってこれでボール回収とかできないかなぁとか考えていました
ボールの位置を取得できるようになったはいいもののいろいろと不都合があったので白紙に…
没案になってしまいましたけど、新しい技術に触れるのは楽しいですね!

OpenCVでボール認識

2016/01/08 2次元の逆運動学

クリックした位置へアームが動くように逆運動学の式をプログラムに落とし込み
ここではロボティクスの資料がかなり役に立ちました

2次元の逆運動学

2016/01/08 3次元の逆運動学

先ほど解いた式を拡張して3次元空間でも使えるようにします
この辺のソースコードはそのうち公開したいと思います

3次元の逆運動学

2016/05/08 ステッピングモータードライバー

時間がまた一気に進んでいます
空白の時間は主にRaspberryPIで遊んだりロボットアームの制御プログラムを書いていたからです
知ロボが近くなってくると回路の汚さとか操作パネルの汚れとか信号灯の傷跡(主にアームのせい)が気になりました
そこで重い腰を上げてそのあたりを作り直すことに…

ステッピングモータードライバー

2016/05/08 ステッピングモーター制御マイコン

今までArduinoMEGAひとつでやってきましたが、さすがに辛くなってきたので処理を分散させることにしました
ついでにBluetoothモジュールも移動

ステッピングモーター制御マイコン

2016/05/15 お高いシール

新しいパネルにはOLEDを採用し、視認性,応答性を向上
今まで使っていた100均のシールもやめて1枚300円という防水,保護フィルム付きのシールに変更することで見違えるようにきれいになりました

お高いシール

2016/05/15 側面パネルの追加

電源となっていますが、実際にはシリアル通信のON,OFFスイッチです
これがないとマイコンに書き込めなくなってしまうので、どうせスイッチつけるならということで側面に設置

側面パネルの追加

2016/05/30 トラックかな?

最後の改装はブレーキランプとテールランプの追加
ここまで読んで下さった方ならこのロマンが分かるはず!?

トラックかな?

2016/06/01 完成!

ここまでお付き合いいただきありがとうございました
駆け足になりましたが製作記録は以上です
機能紹介とか技術紹介はもう少ししたら書きます…

workmachine2

テスト走行動画

出来上がったばかりの動画なので位置調整がまだまだ微妙です…
この後順調に改良を重ねて遠くのボールまで取れるようになりました。
テスト走行動画(OneDrive)

製作記録【WorkMachine3】

説明写真

2017/04/03 滑り止め対策

3年目のハード改造としてはタイヤに滑り止めを巻いたり、電源系統への改修など昨年の欠点を補う感じで微調整しました。
ソフト面ではステッピングモータドライバーの非同期化やセンサの調整などをメインに行っていました。

 

知ロボ2017

知能ロボットコンテスト2017の動画です。
ありがたいことに推薦枠で二次予選に進むことが出来ました!
・一次予選
https://youtu.be/aLYGUIF-J9g
・二次予選
https://youtu.be/EkufG2SMtOw