わたこさんの「ペンタ君」製作経過

わたこ @WatakoLab

今回の倒立振子ペンタ君を通して学んでみたかった内容以上のことが、こちらのQiitaにまとめられていて、感動しました。 qiita.com/fumiya_sato/it… どこまで理解できるかはわかりませんが、お手本があるのはとても心強いのです…。勉強させて頂きます…。

わたこ @WatakoLab

ペンタ君に命を吹き込んでみました。本質じゃないけど、こんなロボットへの思い入れが、開発モチベーションの向上へ繋がるはず…。 それにしても、M5Stackのスピーカは扱いが悩ましい…。 @Tw_Mhageさんの解析(qiita.com/Tw_Mhage/items…)がとても参考になりました。ありがとうございました。 pic.twitter.com/aKtU1Dq5KP

わたこ @WatakoLab

そして、シーケンスはほぼほぼコロン君の流用なのである…。ちょうど１年前、懐かしいな。 twitter.com/WatakoLab/stat…

わたこ @WatakoLab

この子、「コロン」と命名しました。 コロコロするのと、両輪が記号の「：(コロン)」っぽいので。 今回は、スピーカ・LCD・サーボの制御テストをかねて、イニシャルシーケンスをば。 無事、重量バランスもとれ、ハードは完成したので、デバイス構成をブログにまとめます。 #ESP32 #パンジャンドラム pic.twitter.com/bSFdjzECqe

2019-03-17 20:14:07

わたこ @WatakoLab

@M2fumi @KtdPrototype @devemin @saipantou 情報ありがとうございます😊 私も情報共有です。手元の磁気センサ方式のもので、回転検知を無事できました。 全く同じではないですが、似たような構成のものとして、こちらで販売されているようなものです。 (ただし、ギアと逆方向に軸が出ているモータを使う必要アリ) store.shopping.yahoo.co.jp/suzakulab/polo… pic.twitter.com/5Dvvqos88L

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わたこ @WatakoLab

ペンタ君の開発環境を整えるため、リファクタリングを兼ねてAIさん向けコードを移植中…。 後から追加した仕様がモリモリあって、自分の書いたへっぽこコードに心折れそう…。

わたこ @WatakoLab

ペンタ君、やっとこさBluetooth経由でリアルタイムモニタリングができるようになった😌まだもう少し、しばらくは環境を整えねば…。 (地味でつまらないけど、後々のパラメータ検証やシミュレーションで重要になるはず…🤔) pic.twitter.com/XmiNzKSijb

わたこ @WatakoLab

@hakumai_no_tomo ありがとうございます😊 元々Processingで開発していたものを、Javaに移植してEclipseで開発しています。なので、描画はJOGL(Java版OpenGL)になると思います😋

わたこ @WatakoLab

@hakumai_no_tomo ありがとうございます😆今回のペンタ君製作の主な目的は、物理シミュレーションの勉強なので、なるべく可視化して直感的に確認しながら進めたいなぁ、なんて思ってます😋 物理シミュレーションはどこまで理解できるか、あまり自信ありませんが…。頑張ります！

わたこ @WatakoLab

ちなみに、制御で倒立できるかはまだ試していません。 この動画では、台に足を置いて立っているだけでございます…。

わたこ @WatakoLab

ペンタ君、重心位置を検討できるよう、頭上にオプションをつけられるようにしてみました。 …大道芸しそうな感じになった？？🤔 pic.twitter.com/ZHUazx4P0O

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わたこ @WatakoLab

my new gear... pololuのDCモータ、ひとつ2000超え…。昔なら値段的に絶対買わなかったけど、ロボット始めてから「サーボに比べたら安いもんよな…」っていう謎の金銭感覚になってる…😭 安い中華製もあるけど、やはり正規品の方が特性やギア比の情報があって、開発コストは安くつく気がする🤔 pic.twitter.com/hCTD9CDWpx

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わたこ @WatakoLab

@M2fumi 約100.37:1を使ってみました。 pololuのこちらの品でございまっせ。 pololu.com/product/3075 ただ、逆回転時のバックラッシュが若干気になりますね…。こんなもんと言われればそうなのかもしれませんが…。

PONDA @PONDA_make

@WatakoLab 質問でーす。 モーターのギア比はいくつぐらいですか？

わたこ @WatakoLab

わたこ「…ペンタが立った！」 本体のピッチ角によるPID制御で、パラメータは動作をみながら適当に設定しました。 ついでに、車輪オドメトリと合わせてリアルタイム可視化をば。 デバイス的に倒立できることが分かったので、これでやっと物理シミュレーション勉強のスタートラインに立ったぞ…！ pic.twitter.com/dqojcCdkT7

わたこ @WatakoLab

無事、車輪に磁気式エンコーダを搭載できたので、車輪オドメトリをリアルタイム可視化して遊んでみました。 エンコーダは、割り込みによるポーリングで読んでいます。ペンタ君の全力疾走モードにおいて、150us間隔くらいで読み飛ばしが無くなりました。 これでやっと、制御のテストに入れるぞ…。 pic.twitter.com/SVSYGygHvm

わたこ @WatakoLab

@zaklab 割り込み処理内では、 ・エンコーダのA相/B相の値を読む ・前回の値と比較 ⇒ 車輪の回転カウンタの増減 or 読み飛ばしの判定 といった最低限の処理のみ実施しています。 そして、通常ループ内で、車輪の回転カウンタを使ってオドメトリの計算などを行います。

わたこ @WatakoLab

@zaklab 確かに、デジタルで読める場合はそれが一番シンプルですね。以前PRセンサをAD読みして、相数よりもさらに細かい位置判定をしていた事があって、それを流用していました。今回はほぼGND/Vに張り付いた値が出てくるので、Zakさんの方式も検討してみたいと思います。 ご助言ありがとうございます😊

わたこ @WatakoLab

@zaklab あ、そうか、「(エッジではなくタイマの)割り込みによるポーリング」という意図でした…。確かに、割り込みという単語を使わなくても、ポーリングだけで一定間隔で読むという意図は通じますね😅混乱を招いてすみません😅

わたこ @WatakoLab

@zaklab あ、なるほど、ソフト側という捉え方もあるのですね😅普段の立ち位置によって、色んな捉え方ができてしまいますね。悩ましい…😅

わたこ @WatakoLab

@2By0HrQZq2f3Ovz vstoneのビュートバランサーを参考に、まずは簡単なPD制御でデバイス的に立てるかどうかを確認してみようと思っています😋 その後、どこまで理解できるかは分かりませんが、色々と勉強できればいいな、と😌

わたこ @WatakoLab

VStoneさんの倒立振子「ビュートバランサー」の制御方法をブロック図にしてみました。 基本はPD制御で、左上の本体ゲインで立たせ、右上のタイヤゲインで位置固定、移動は左下の目標ホイール角速度を与え、右下のゲインで左右のタイヤ差を吸収、という理解でいいのかな…。間違ってたらごめんね。 pic.twitter.com/S0otGiOo0L

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