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■機体名:クォータニオン

 

 

■ベース機体:MANOI AT01(スモールフェイス)

 

 

■サーボ:

上半身;KRS-4024S HV ×5個
    KRS-4013HV ×2個(肩のサーボCH2,CH6のみKRS-4013HVに換装)
下半身:KRS-4013HV ×10個

 

 

■ICS設定

通常時 歩行時

サーボのICS設定は、モーションの中で変更している。通常時は出荷時の設定のままとなっている。

 

 

■RCB-3ヴァージョン:1.1a

 

 

■トリム値

 ※機体によりトリム値は異なります。上記のトリム値は参考値です。

 

 

■センサー

 ○ジャイロセンサー(近藤科学製 品番:KRG-3 価格:5250円)×2個
⇒ 歩行安定用(AD-1ピッチ/AD-2ロール)
  取り付け方法はテックガイドの通り。
ジャイロ取り付け&セットアップガイド:
http://www.kyosho.com/jpn/products/robot/techguide/gyro.html

 

 

○2軸ジャイロセンサー(IDG300)+3軸加速度センサー(ADXL330)
⇒ 自機の向いている方向を検出
  ストロベリーリナックスのWEBサイトで購入可能。(sparkfun製:IMU5Degrees
値段:14,800円)

■センサー値

AD-1 (ピッチ軸) AD-2(ロール軸) AD-3

PSoCのDAの電圧範囲が1.3±1.3[V]であるので、RCB3のAD3の基準値を245に設定。
機体に左曲がりの癖が出てきた場合:基準値の数値を246〜255の範囲で調整
機体に右曲がりの癖が出てきた場合:基準値の数値を235〜244の範囲で調整

 

■使用バッテリー

 バッテリーにはインテレクト製「IB750KH-T」を使用。大電流(8C)流せるのが特徴。
秋葉原にあるツクモROBOT王国で購入可能(ツクモ特価:3,675円)

 

 

■その他

○KRS-4013HVのサーボには、全て「アルミアッパーケース KRS-4000シリーズ用(近藤科学製 品番:01202 価格:2,100円)」が取り付けられている。

 

○手の先にはKHR-2HVの手が取り付けられている。これはうつ伏せ起き上がりが脚を広げなくてもできるようにする為。

 

 

○自律動作用マイコン

PSoC:CY8C29466PVXI(Cypress社製)
プログラムを書き込む為のライターは秋葉原にある「秋月電子通商」で4000円ほどで購入可能。
品番;CY3210-MiniProg1(このライターにはPSoCマイコン『CY8C29466PVXI』が1個付属している)

 

また書き込みにはCypressのサイトからダウンロードして使える「PSoC Programmer」を使用して書き込む。(ソフトのバージョンはVer.2.33.0.1)

 

書き込むだけであれば上記の「PSoC Programmer」のみでOKだが、PSoC内部の回路構成を見る場合には「PSoC Designer」というソフトが必要となる。またプログラムの修正を行う際はCコンパイラー(品番:CY3202-C)が必要となる。こちらは秋月電子通商で購入可能。(ソフトのバージョンはVer.4.4)

 

マイコンは自作基板にハンダ付けされており、これらを樹脂製のケースの中に入れCH11、CH17のサーボの間に収めている。収める際は隙間にゴム板を入れ、振動で落ちないようにしている。

 

 

これらの基板やケースは「株式会社タカチ電機工業」の基板を使用。ケース内部の大きさと基板サイズが同じになっている。秋葉原にある「千石電商」などで購入可能。

 

 

○マイコンで取り込んだセンサーの値をPCにて計測する為に、ベストテクノロジー社の「Zigbeeモジュール(ZIG-100B)」(品番:BTX025)という無線ユニットを搭載して通信している。このユニットが無くても動作自体には影響は無い。

 

 

○DC-DCコンバーターを使用し、マイコン用の電源で必要な5Vを生成している。
またIMU5(2軸ジャイロ+3軸加速度センサー)で必要な3.3Vは、三端子レギュレーター(TA48M033F)で生成し供給している。
  電源は10.8Vバッテリーを刺すコネクターの裏側から取っている。
  DC-DCコンバーターにはイータ電機工業製:OBQ05SC0512を使用。
  秋葉原にある「鈴商」で購入可能。

 コンバーターや三端子レギュレーターは基板にハンダ付けし、ケースに収めてバックプレートに貼り付けている。

 

 

 ○マイコン用スイッチ(スライド式)

 ラジコン用のスイッチを使用。スイッチ本体がケース化されているため、取り付けやすいということで使用している。

 

 

○頭のスイッチ(プッシュ式)

 自律動作をさせるためのスイッチ。マイコン用とメインの電源を入れ、頭のスイッチを押すと自律動作を開始する。1回押すごとに動く/止まるを繰り返す。PSoCマイコンのポートに繋がっている。

 

 

○右肩のLED(黄)

 マイコン用のスイッチを入れると点滅。線はPSoCマイコンのポートに繋がっている。
 ジャイロセンサーや加速度センサーのニュートラル(ゼロ点)を補正中は点滅し、補正が終わると点灯する。

 

 

○両目のLED(右目:赤 左目:緑)

 方向がずれてしまった際に、曲がりたい方向へフラッシングするようになっている。動作の確認用。右肩のLEDと同じようにPSoCマイコンのポートに繋がっている。取り付けはテープでフェイスの裏側に貼り付けている。

 

 

■プログラム

プログラム本体は以下のURLからダウンロードしてください
ダウンロードはこちら>>

 

上記URLからダウンロードしたファイルの中には、以下の内容が含まれている。
main.c :メインプログラム
uart4.h :シリアルポート関連定義ファイル
uart4.c :シリアルポート通信関数プログラム
protocol.h :BISYNCプロトコル定義ファイル
protocol.c :BISYNCプロトコルプログラム
command.h :BISYNCで使用するコマンド定義
ring_buffer.h :リングバッファ定義ファイル
ring_buffer.c :リングバッファ関連プログラム
ics2.h :KONDO Serial Servo関連定義ファイル(おまけ)
ics2.c :KONDO Serial Servo関連プログラム(おまけ)
bin\at01_controller.hex :ビルド済みHEXファイル

 

この中の「ビルド済みHEXファイル」を、書き込み用のライター(CY3210-MiniProg1)と書き込み用ソフト「PSoC Programmer」を使用してPSoCマイコンに書き込む。

 

 

■回路図

 

 

■モーション

クォータニオン用に最適化された5種類のモーション。
ダウンロードはこちら>>

 

■参考HP

上記機体は以下のホームページでも紹介されています。
http://www.rm.kanagawa-it.ac.jp/~hyodolab/robot/manoi_test.html