次に向けて始動

第11回ROBO-ONE

軽量級優勝は、クロムキッドでした！　いやー、くぱぱさん、くままさん、おめでとうございます！

重量級優勝は、ヨコヅナグレート不知火二代目！　GIYさん、おめでとうございます！

散財心理学実習講義200Xさんのところに詳しいレポートが！　ありがとうございます！

次に向けて、私も始動しなくては。

■ガシャペリオン（アルファベットだと読みにくいので今後はカタカナで）

• テーマ：秋のROBO-ONEへ向けてレベルアップ！
• 出場目標：KONDO CUP、ロボファイト5、芝浦工大ロボフェス
• 脚のピッチ軸を、2350HVから4013HVに
• 配線をスッキリさせる

■PAVANE（わかりにくいんで、改名しようかな）

• テーマ：6VマシンでHVマシンに勝つ！
• 出場目標：KHR3rdAnniversary
• コントローラーのRCB-3HV化（PLASSON MAから）
• 1stANNIVERSARYブラックフレームにこだわるからこその6Vマシン
• ヒザのオフセットアーム化

■PLASSON MA

• 現役引退
• RCB-3HVをアップデートしてPAVANEに

■オリジナル8軸ロボ

• テーマ：製作超入門＋なんでもやってみよう
• 出場目標：6/10にあるらしいチロルチョコロボット大会
• 機構：5軸のGogic Five（ゴジックファイブ）を購入し研究する
• 腕：第8回ROBO-ONE飛騨高山大会用に作ったアクリルアームを

少軸ロボリスト

・二足歩行ロボット製作超入門

8軸オリジナルロボに向けて

ロボット名と写真は、王国＠楽天へのアフィリエイトリンクです。
「詳細」はメーカーサイトなどへのリンクです。

• 2軸：
  • NeeBo(RF-RK02)
    　■詳細
• 3軸：
  • Robovie-i
    　■詳細
• 4軸：
  • AT-WALKER
    　■詳細
  • SC-R78X
    　■詳細なし
• 5軸：
  • Gogic Five（ゴジックファイブ）
    　■詳細
• 6軸：
  • Roppo
    　■詳細
• 8軸：
  • Pirkus・R Type-02
    　■詳細
• 9軸：
  • VariBo ABC2セット
    　■詳細
  • Weird-7（ウィアード・セブン)
    　■詳細
  • プチロボ(SK-PUCHIROBO)
    　■詳細

超入門本ここまでの補足

・二足歩行ロボット製作超入門

超入門本シリーズをしばらくお休みする前に、補足です。

*****

１：0N0さんとこの不定期日記で、

「メヒャニカ！　岡山県立大学ロボット研究サークルで、 ATmega128の罠の話。」

という記事がありました。リンク先にお邪魔してみると、ATmega128で2つある8ビットタイマのレジスタの並びが違っていて同じプログラムで動かないって話で、超入門本でも注意してねってことが書いてありました。

そーなんです。ATmega32（タイマ0とタイマ2が8ビットタイマ）でも違うんです。超入門本の場合は、本のサポートページ（URLは本に載ってます）の正誤表に書いてあったので、私は助かったのですが。

というわけで、超入門本でロボット作ってみようって人は、

• 紹介ページ
• サポートページ（本に載っています）

をしっかり読みましょう。ヒント満載です。

追記：

いや、もちろん、データシートをしっかり読むのが一番なんですけどね。私も上で書いた正誤表だけじゃなくて、ぴしいさんに教えていただいた日本語データシートでも確認しました。

*****

２：10/17に

が、問題は、ごにゃごにゃ・・・（自分でアイディア見つけることこそが楽しいので、しばらく自分で考えてみます）。

と書きました。これは、8個のモーターを動かす場合、、、

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超入門はひと月お休み

・二足歩行ロボット製作超入門

ロボファイト4が終わるまでの約ひと月の間、「超入門本をもとにオリジナルロボットを作るシリーズ」はお休みします。

超入門本でいうと、今、第2章が終わったところです。第3章はフレームの作成です。どんなロボットにするかの構想は練っておきたいと思います。

モーター8個動いた

・二足歩行ロボット製作超入門

超入門本では4個のモーターを動かすところまで書いてあるのですが、8個のサーボモーターを動かすことに成功しました。

　8個のモーターを動かしてみた（動画）

1. 最初の10秒くらいが、8個を順番に動かすやり方
2. 次の10秒くらいが、2個ずつ同時に動かすやり方

テロップが出ている間の音が変になっているみたいです。すみません。

見た目あまり変わりませんが、1のほうが安定しているような、2のほうがピクピクしてそうな、そんな感じがします。音も違うし・・・。

あーそうかー、1.はパルス周期20msec（2.5ms×8）で、2.はその半分なんだから、そりゃ音も違いますね、、、さすがに眠いので頭が動きません。寝ます。明日も普通に仕事だし(^^;。

割り込みプログラミング

・二足歩行ロボット製作超入門

さて、モーター8個をどう動かすかなんて先走るのはこのへんまでにして、地道に手を動かすことに戻ります。

超入門本のp.108の「interrupt.c」です。割り込みで1msecごとにカウンタに1を加えて1000まできたら「0」を表示します。

さて、例によって、GDLのバージョンの違い（超入門本はVer.1.5、私のはVer.1.7）よる修正点があります。

1. 超入門本でのインクルードファイルの「signal.h」は、新バージョンでは不要（「interrupt.h」に含まれたらしいです）。
   ちなみに「signal.h」をいれたままだとビルド時に
   warning: #warning "This header file is obsolete.  Use <avr/interrupt.h>.
   という表示が出ます。でも、ビルド自体は「成功」で、そのままマイコンへ書き込んでも正常に動きました。
2. そのほか、http://www.robotsfx.com/robot/ATWALKER.html　参照

ソースは、、、

*****

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パルス周期短縮に挑むぞ

・二足歩行ロボット製作超入門

10/8にタイマカウンタの割り振りをどうしようかという話の中で、「どういうロボット作るか考えないと、決められませんね。」と書きました。

しかし、思い返してみれば、もともとマイコンを使えるようにするというのが目的なのでした。

1. パルス周期を20msecから10msecにする
2. 設定値1あたりの角度量を小さくする

うまくいったときに動きが面白くなりそうなのはと考えると、スピードアップにつながる1.だなっと。

よし、1.に挑戦しよう（安易だなぁ）。

あれ？待てよ・・・

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タイマカウンタ割り振り

・二足歩行ロボット製作超入門

サーボモーターを動かすときのタイマカウンタの使い方について、頭を整理しています。「脳を鍛える」って感じ。

今のところの理解では、同じポート（今回はPORT C）で8個のモーターを動かす場合、

1. 1個のサーボモーターについてのパルス周期20msecを短くする
   RCB-1のコマンドリファレンスでパルスの繰り返し周期8〜20msec程度とあるので、KONDO製RED Versionは8msecでも動くと思われる。これを活用したい。
2. 設定値1あたりの角度量を1.6°よりも細かくする
   ROBO-ONEの足裏規格を意識すると、バランスを取るのにもっと細かい角度設定が必要という気がする。

ことが、3つあるタイマカウンタ（8bitが2つ、16bitが1つ）でできるけど、同時には実現できない・・・ということかなー。

■以下、メモ：

1. は、最大のパルス幅が2.4msecなので、2つのタイマカウンタだけ利用の場合は、サーボモーター8個を2.5msecずつずらして1個が20msec周期、というのが限界。
   余談ですが、この方法を最初に考えた人は、すごいな。
   もう1個のタイマカウンタを加えれば、同じタイミングで2個のサーボモーターを動かせる（それぞれのパルス幅の設定ができる）ので、サーボモーター4個で2.5msecずつずらして1個が10msec周期が２つという形にできる・・・はず。
   ただし、もうサーボモーターは増やせない。
2. は、パルス周期は2.5msec単位で数えればよいとなれば8bitカウンタで可能になるので、パルス幅を16bitカウンタで作ればできる・・・はず。
   ただし、同じタイミングで2個のサーボモーターは動かせなくなる（設定値1あたりの角度量が2種類で良ければ可能だろうけど）。

設定値1あたりの角度量がヒザだけ2倍というのは、ありかもしれない・・・。

1.と2.のどちらをとるか、どういうロボット作るか考えないと、決められませんね。

超入門I/Oポート

・二足歩行ロボット製作超入門

超入門本専用掲示板を読んでいて、もしかしたら初心者の方が戸惑うことがあるのかなと思って書きますが、

• ATmega32のI/Oポートの各ピンは、入力になったり出力になったり特殊機能が使えたりします。
• そうした機能の切換は、対応する特殊レジスタの値を変えることで行います。
• 入力されたり出力したりするデータも、そのための特殊レジスタを使います。

ATmega32の特殊レジスタはレジスタの表にあるように00から3Fまで64個もあるらしいです。

使い方を覚える近道は、まず実際に使えるところから使ってみることだなっと。

追記：

• センサーつながない、シリアル通信しない、サーボモーターを動かせればいい、ということであれば、全部のピン（ATmega32なら32本）にサーボモーターをつなぐことも可能です。
• アナログ→デジタル変換やシリアル通信などの特殊機能は、使えるピンが決まっています。

LED点滅成功

・二足歩行ロボット製作超入門

計算結果表示プログラムは割愛して、マイコン基板のLED表示に成功しました。

製作超入門のサンプルプログラムでは、点滅がピピピピピピピピピピピという感じだったので、時間稼ぎのwait()を下記のように二重ループにして、ピッピッピッピッピッピッという感じにしてみました。

void wait(void)
{
  int counti;
  int countj;

  for (counti = 0; counti < 30000; counti ++)
  {
    for (countj = 0; countj < 10; countj ++)
    {
          /* なにもしない */
    }
  }
}

昔のBASICの経験が役に立っています。

復習：オームの法則

・二足歩行ロボット製作超入門　というか　オームの法則の復習

Helloの表示の次はLEDを光らせます。ソースを入力する前に、ふと・・・

• 超入門本の例は、LEDにかけていい電圧が5Vで流す電流も少しでいい場合。たまたま手元にある、定格3.6V20mAのLEDをめーいっぱい光らせたい場合はどうなるんだろう・・・

と思いました。

まず、超入門本にあるようにマイコンATmega32のIOピンの最大定格電流は40mA。LEDの定格20mAなら大丈夫（本当はもっと余裕みたほうがいいんだろうけど）とします。

電流20mAでATmega32出力電圧の5Vを3.6Vまで下げてLEDにつなげればいいということで、紙に書いてみると

こういうことですかねー。

でも抵抗持ってないから確認できません(^^;。実際には、E系列という値の中から選ぶわけですね。

こんなこといちいち書かないといかん（その上、正しいかどうかもわからん）奴がロボット作ってんのかよ〜って思うかもしれませんが、そうなんだからしょうがない。楽しいですよ(^^;。

Ｃ言語

・二足歩行ロボット製作超入門　というか　Ｃ言語入門

「二足歩行ロボット製作超入門―バッテリーからRCサーボまで」にもＣ言語の基本が書いてあります。それだけでもいいんですけど、何かしら１冊欲しいと思いました。

Ｃ言語についての入門書はとてもたくさんありますが、超入門本の参考書籍リストに上げられていた独習C（ハーバート・シルト/翔泳社）が評判もレベルも良さそうなので、注文しました。

Hello表示成功

・二足歩行ロボット製作超入門

最初のプログラム（というか開発環境の確認のためのプログラム）は、「Hello.c」。基板のマイコンからノートPCへ「Hello」という文字を送るものです。

入力して→ビルドして→転送して→実行

ミスを修正しながら、どうにかうまくいきました。

注意点と感想：

• C言語は文の後ろにセミコロン（;）をつける（知ってたはずなのに）
• マイコンボードのスイッチ切り替え（Write時と実行時）
• 超入門本はほんとに親切にミスしやすい点が書いてあるなぁ（実感）
• GDLっていろいろ揃ってて便利なんだなぁ（超入門本で理解。本当に実感するのはずっと先のことでしょう）

ここから先は、超入門本を先まで熟読してから進めることにします。

記事がひとつ抜けてた

仕事休憩中にふと見てみれば・・・「基板完成」から「GDL:COMポート設定」の間に、ひとつ記事をアップした気がしてたのですが、ありません(^^;。

えーと、、、開発環境について

ハード的には、いつものノートPCにいつものUSB-RS232C変換ケーブルに、ATmega純正（？）ケーブルを用意。

ソフト的には、ベストテクノロジー社のGDL（GCC Developer Lite）。浅草ギ研さんのサイトには、超入門本のサンプルプログラムがそのままコンパイルできる旧バージョンのGDLがあり、ベストテクノロジーさんのサイトには、サンプルプログラムの簡単な修正が必要な最新バージョンがあります。べステクさんのサイトにある最新バージョンを使うことにしました。

、、、といったことを書いてアップしたつもりでいました。「GDL:COMポート設定」は、それに続けての記事になります。

追記：

バージョンは、GCC Developer Lite Ver.1.7.4.0r2 （GDLFull1.7.4.0r2.exe）です。

GDL:COMポート設定

・二足歩行ロボット製作超入門

ATmega32のプログラミング環境GCC Developer Lite(GDL)のCOMポート設定についてです。

超入門本では、GDL旧バージョンでのAVRDUDEという書き込みツールのCOMポート設定方法について、コラムとしてとりあげています。

最新バージョン（GCC Developer Lite Ver.1.7.4.0r2）ではコンパイルが完了するとFlash Writerというツールが自動的に立ち上がります。で、このFlash WriterのCOMポート設定方法は、ベストテクノロジー社のサイトからダウンロードできるマニュアルには書いてありません（SIMPLE TERMについては書いてあるのですが）。

AVRDUDEと同じように、「外部ツールの設定」の「オプション等」に-Pなんちゃらと入れてもダメです。

ちょっとわかりにくいのですが、Flash Writerの窓の上のバーを右クリックすると「FW環境設定」というメニューが出てきます。

これを開くと設定画面が現れます。

私の場合は、COM4を選択。

基板完成

・二足歩行ロボット製作超入門

今日は午後まるまるかけて超入門基板を作ってました。

本との違いがいくつかあります。

• バッテリー1個にした。本ではマイコン基板用とサーボモーター用と別々。
• サーボをつなぐコネクタを8つにした。本では4つ。
• 三端子レギュレーターICがマイコン基板の下に隠れるようにした。
• 電源スイッチは省いた。

マイコン基板を取るとこんなふうになっています。

マイコン基板を差すソケットの高さは10mmです。右側のスペースは、将来、センサー用のコネクタなんかを乗せられればいいなぁと思います。

ちなみに、裏面は汚くて恥ずかしいですが、こんな感じです。当たり前ですが電池をつなぐ前にショートしてないかテスターで当たっています。

新しい30Wの半田ごては、これまでの40Wに比べて、リード線の被覆が溶けにくい気がします。それとも、少し慣れたのかな。

5V電源回路

・二足歩行ロボット製作超入門

5V電源回路

コンデンサは発振防止やノイズ低減や出力安定などのために必要。ということはわかります。

容量については、超入門本とレギュレーターICの種類は違いますが、元の電源の質や負荷に大差はないので、超入門本のコンデンサ容量のままで作ることにします。

三端子レギュレーター

・二足歩行ロボット製作超入門

5V電源回路に使う三端子レギュレーターですが、「二足歩行ロボット製作超入門―バッテリーからRCサーボまで」では、LM2940CT-5というICを使っています。低ドロップ型だそうです。

で、以前、アキバのマルツという部品店で見つけたのが、低ドロップ型とされるTA4805SというICです。とりあえずこれしかないので、これを使います。

■データシート（メーカーサイトのpdfファイルにダイレクトリンク）

• LM2940/LM2940C
• TA48018,02,025,03,033,05F/S

主要スペック

Ta=25℃	LM2940CT-5	TA4805S
入力電圧 (特性表上)	6.25V〜26V 最大定格45V(≦1ms)	6〜12V 最大定格16V
出力電圧	5V	5V
最大出力電流	1A	1Ａ
入出力間電圧差 (Iout=1A)	0.5V	0.4V
標準回路例 (コンデンサ)	Cin 0.47μF	Cin 0.33μF
	Cout 22μF以上	Cout 33μF

半田ごて

・製作超入門

今まで使っていた半田ごてをふと見てみたら40Wでした。30Wだとばかり思ってました。
だからというわけではありませんが、電子工作初心者らしく素直に30Wの半田ごてを買いました。これで少しはリード線の被覆が溶けにくくなるでしょうか…。

新しい半田ごてなので、まずは先端のハンダメッキからですね。

製作超入門スタート

1年前に買った本「二足歩行ロボット製作超入門―バッテリーからRCサーボまで」をやっとスタートすることにしました。これでAT-WALKERを作るというよりも、マイコンが使えるようになることを目的とします。

実は、ちょっと前にマイコンボード（ATmega32：ベストテクノロジーBTC067）周りの部品は買い揃えていたりします。サーボモーターやバッテリーは手持ちの近藤科学製のものを使います。

9/16付けの0N0さんの電脳壁新聞で紹介されていた「製作実習で学ぶロボティクス入門」も昨夜注文しました。こちらのマイコンはPICのようですが、基礎的なことがしっかりと載っているようです。

わからないことだらけですが、同じようにこれから挑戦される方のために、進行具合をレポートしていきます。「製作超入門」というカテゴリーにまとめます。

まずは浅草ギ研さんのサイトを読むことにします。