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7月, 2010の投稿を表示しています

初代Shuffleの使い勝手

ヘッドホンに無理やり装着 4年前に発売されたiPod Shuffleを今更入手してみた。 iPod touchが電池寿命を迎えつつあるので、 お気軽な再生デバイスを探したが、 結局ジャンク屋で700円で売っていた初代Shuffleを手に入れた。 Yシャツの胸ポケットに入れても重くないし、写真のようにヘッドホンに付けるなんてこともできた。 発売当初は音質がいろいろ言われていたけど、音の傾向はtouchと同じだった。ヘッドホンでも駆動力が足りないことはない。  もちろん電車で聞くといった用途には何の問題ない。なので分解して遊ぼうという目論見は止めた。 ネタで手に入れたはずなのに・・・。 激安の新品より、それなりに作りがしっかりしている型落ち品のほうが高性能という法則がまた実証された。 <オーディオ曲線>   この図が示すのは、おおよその民生音響機器の価格帯と音質(機械的な)の相関を適当にプロットしたものである。 ポータブル機器の場合は、個別要素(イヤホン)もまた別にカウントされる。 ソースは大体こんな感じという大雑把なものだが、人生で視聴してきた限りではこんなものだろう。   なにがいい音かというのは個人個人で異なる。(と秋葉原のスピーカー屋も言っていた) オーディオ趣味はグルメと似ていると思う。 4年もたったというのに、12時間再生が可能だった。 単機能デバイスはいろいろ気軽だな、と改めて思う。

方位・加速度センサ内蔵GPSモジュール LS20126を試す

最近Sparkfunで取り扱いを始めた小さなGPSモジュール、LS20126。 http://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=9838 2010年夏現在、本家でしか扱っていないが、 http://www.switch-science.com/products/detail.php?product_id=356 (取り扱ってますね^^) 取り寄せることができたので調べてみた。 2010/07/30更新 <特徴> このモジュールの特徴を挙げると、 ・SiRFStarⅢ内蔵 ・3軸加速度センサ ・電子コンパス ・温度センサ ・消費電流 約33mA 金属ハウジングされたチップセット部の横に、T字状に1センチ角のセラミックアンテナが取り付けられている。 合計8つの端子があるが、表面実装用。 側面にも端子は露出しているため、ハンダ付けは問題なくできた。 Sparkfunではブレイクアウトを用意するとアナウンスされている。 SRAM等のバックアップ電池は内蔵されず、外付けとなる。何も付けないと毎回コールドスタートになるようだ。 この小ささと、2DのHDG(電子コンパス)、そして独自フォーマットでセンサ出力をNMEAと一緒に吐き出してくるというのがポイント。 用途によってはデータロガーがこれ一つで完結してしまうかも。 データシート http://www.sparkfun.com/datasheets/GPS/Modules/LS20126_datasheet%20_V0.4%20-R.pdf <組み立て>   基板の切れ端を加工して、配線を引き出して使用可能にしたところ。  バックアップ電池(キャパシタ)はまだ取り付けていない。  M0 ポジション   アプリケーションノートによれば、デフォルトではM0ポジションでの使用(写真のように立てて使う)が前提なようだ。  コンパスの向き等はコマンドで配置を変更できるようだ <センサ出力> GPSに混じって、PLSRというセンテンスが出力されていた。 方位、磁気、3軸加速度(XYZ)、温度といったデータが出力される。 センサ情報については、更新周期は1Hz。 最大5Hzだが弄る方法は公開されていな

糸巻き戦車型ロボット

この夏の新作、荒地走行ロボット。 探査車とも。 走行モデルはすでに、 手抜き 試作機 で試している。  <概観> モデルは糸巻き戦車。 それに サウンドエンターテイメントプレーヤー を足して3:1でブレンドするとこんなことになった。 ということにする。 <目的>  ・悪路を走破する。 かつ、シンプルで壊れにくいこと。  ・惑星探査車の最小構成を探る  ・ネタ <走行原理>  いかにも ネタ 見た目重視。円筒形容器に収めるという制約下で、直進性(=走破性)を第一に設計したため、小回りは犠牲になった。 そもそも転がるだけで方向転換能力はあるのだろうか。 効率的な旋回方法を1週間くらいブレーンレンダリングした結果、以下の機構にたどり着いた。  ドラム缶を転がして、方向転換させたいときどうするだろうか。  その場で引きずって回しても良いけれど、転がしている最中に片側を持ち上げて固定したら、コンパスのようにくるりと回転するだろう。  この操作をドラム缶自身が行えば、とりあえず片側には曲がることができる。 方向を変えるときはアームを振り下ろし、軸として回転する機構だ。   建物内ではとても上手くいくのだが、不整地での回転はまだ試していない。 ほかにも車輪径を変化させカーブする方法もあるけれど、実現はむずかしそうだ。  広大な荒地走行を前提とするため、多少の進路誤差は気にしないという前提で制作されている。 荒地だと小さなロボットは轍や石に邪魔されてしょっちゅう進行方向が変わってしまうのだ。  砂漠や火星で車庫入れする必要は無いし、違反切符も無い・・と聞く。  <機構>  なによりシンプルなことが、コストと故障率を下げるための前提条件。 重複する機能をバッサリ切った結果、車輪すら片側半分となってしまった・・・。 というのが前述のひらめきの背後にせき止められていた真面目な追求理由。  ボディの大部分は、車輪であり外骨格であるポリ軟膏瓶(500円)で出来ている。 中の車体はハムスターのようにかごを回す格好で収まり、外側には外部とのインターフェースを集中させた。 瓶の外側はサンペルカ(発泡ポリエチレンフォーム)で作った弾力

宇宙機おえかき~可視光通信実証衛星~

非実在宇宙機ライブラリ 約3回目。  今回は可視光通信を実証する衛星を考えてみた。 以下設定集。 <非実在仕様> キューブサットタイプで、高輝度LEDアレイを積んだ衛星を想定する。  衛星バス、ミッション部、LED白光面という3つのセクションに分けてみた。 対角の金属ロッドは無線アンテナ。 展開はバネを利用した展開機構で、真ん中のミッション部が辺に近い軸から180度外側に展開する仕組み。 バスとLEDは同一軸で固定されている。 20センチ四方なので、電力収支、熱構造、内部空間的にかなりカツカツだろう。 LEDアレイは放熱機構を考えて、携帯用ルーペみたいにスライドする方式がひとつ、 ミッション部がLEDアレイと同一平面にセンサも露出できて便利そう という苦し紛れの利点がひとつ。  実際には2つのブロック([衛星バス+ミッション]と[LEDアレイ])で十分だとおもうので、搭載機器の温度管理を考えたら、やたら展開するのはあまりよろしく無さそう。 今まで打上げられた小型衛星も、構造が複雑なものは機構展開に失敗しやすい(あたりまえといったらあたりまえか・・・)があるので、できるだけ可動部を減らすか、複雑な展開機構を捨てることが必要だ。    後ろから。  無線は地上からのアップリンクとダウンリンク用。 LEDはまだおまけなので。  ミッション部と独立の汎用衛星バスが、衛星を管理する。  軌道-地上間可視光通信には地上局とのタイミングも関係するだろうから、結局別な通信手段は必要になる。 全部光ってすると、天候が悪かったらだめだね。  姿勢制御は磁気トルカ程度のみ。 リアクションホイールは50x50センチの衛星までしか採用されていない模様。  < LEDによる可視光ダウンリンク>  小型衛星のコンセプトとしては、打ち上げるリソースは最小限に、地上側でできることは地上でとあるので、衛星機能が正常であれば、 まず人力で可視光ビーコンとして確認できるか確かめ、地上局設備によっては高速ダウンリンクフェーズに移行 といったステップを踏む。  高速と行っても、どの程度できるかは未検証。 「きらり」(OICETS)とNICTが行ったレーザー光による実証実験がある。( プレスリリース )  地上側で超高精度追尾と光学的補償、大気ゆ

ホビー用GPSユニットのためのノイズ対策・・・試行錯誤

GPSユニットはノイズに弱い。   マイコンをつなげてGPSデータを取ろう! と思って、シリアル-USB変換ケーブルを通している際には普通に取れていた高感度ユニットが、[測位不可]のまま数十分を過ぎることもしばしば。 とりとめもない事例を連ねてみた。 なおオシロで測定とかしていないため、抽象的な話ばかりでごめんなさい。  <ユニットの個性>   たくさんのユニットが安価に手に入るようになって、迷うところが多いが、ユニットの種類があるだけそれぞれの相性が発生する。 2010年現在入手できるモジュールを分類してみると、 ・SiRFStarⅢを搭載したオーソドックスなもの(チップセット的には古くなりつつある) 12~20chが多い。感度と信頼性は一番まともだと思う。 ・その他の似たような性能のモジュール。 年々低消費電力、高性能化している。 ・各社の新チップセット。 NMEAの10Hz更新や、20ch以上の同時測位に対応したもの。 まだ1Hz更新以上の新世代モジュールを試したことはないけれど、いつか試してみたい。 ただ、測位環境によって出力される座標が安定しない現象が報告されていたりする。 特に相性が無かった組み合わせ XBee付きでも  Arduino FIOとEM-406aを組み合わせた時は、感度も抜群で使いやすかった。 XBeeを取り付けて無線GPSとしてデータ取りに活躍。 LS20126 LS20126はSiRFチップセットを搭載した小さいモジュールで、かつ温度、加速度3ch、2次元コンパスなども搭載している変わったモジュール。 感度はEM-406とほぼ同じで、軽いため良く使っている。  GPSminiMODは小型で手軽だった。でも買うならGPSmicrominiモジュールにしよう(SiRFチップセットなので)。値段が同じなので間違えやすかった。 (おそらくminiMODはディスコン) モジュール自体の改造を施した。コマンドを送信するためにRXを引き出し、中央のチップセットの推奨回路にあるように、信号LNAの後ろに推奨通りのコンデンサを追加し、電源ラインを強化した。 だいぶ測位性能が上がった。このGPSチップセットは比較的最近のものらしく、スリープ等がコマンドからできるので、ロガーとして使いやすい。  ただし感度はアンテ

おえかきと宇宙船デザインについて

中学の頃、ペイントで書いたシャトル  宇宙船の造形について考えたことはあるだろうか。   物語の宇宙船は流線型で巨大なブースターがついていて、宇宙空間を自由に動き回る。   そんな造形にカッコよさを見出しつつも、現実の宇宙船はスペースシャトルをのぞけばみなビールの缶をつなぎあわせたような造形ばかり。疑問を持ったことはないだろうか。  低血糖で眠れないので、現実的な宇宙機のデザインが何に決定されているのか、基本法則は何かを架空宇宙機を描いたときに思い浮かべた条件から洗い出してみた。  もちろん、私はスターウォーズを目の敵にするほど狂信的ではない。 アバターの宇宙船にはわくわくした。無骨な宇宙機よりは、カッコいい宇宙船が好きだ。   ただそれらは空想であって、ハリウッドの力学/漫画物理学によって創造されたデザインであり、舞台設定も現実の宇宙機との接点はあまりない。  CNW推進、ハイパードライヴ、慣性駆動が実現するなら、ここに書くおはなしも古いものになっているはずだ。  幸か不幸か、2010年現在、これらはすべておはなしにとどまっているけれど。 <宇宙船を描いてみる>  ぼくのかんがえたさいきょうのうちゅうせん を脱するには、いくつかのシミュレーションを行う。                     ・建設時の制約がデザインの大枠を決める             ・万能の宇宙船はない             ・宇宙船は閉鎖系である             ・巨大な推進力には、巨大な燃料タンクが必要だ             ・無重力は上下左右の区別を無くしてしまう。 推進軸以外は  上記諸条件は絵を描くために勝手に導いたものだけれど、現実の宇宙船はだいたいこれに従っているはずだ。 「建設時の制約がデザインの大枠を決める」  ISSに関係する各国の補給船やソユーズといった往還機は、みな円筒形だ。これは打上げロケットのフェアリングの形状に依存している。ISSのきぼうユニットはスペースシャトルのカーゴベイに収まるサイズであった。四角いフェアリングがあれば四角くなるだろう。  建築物の高さ、デザインが掩蔽率、地価、建材によって決定されるように、

MEGA導入

Arduino MEGA とある用途に購入。 普通のArduinoの2倍のお値段だ。  動作周波数は同じものの、IOピンが54本になり、A/Dコンバーター、シリアルポート共に大幅に増えている。  標準で4本ものシリアルポートが使えるため、ありがたく使ってみた。  ケースはタカチのSW-120がぴったりだった。 USBポートの穴を開け、底部にネジ止め穴を開けて固定する。 フィールドに出すときは、ケースに入れないとね。 ついでにArduinoMEGA用のサンハヤト製拡張シールドをつけてみた。 でかい…。 それにしてもカッコいい拡張基板。 エレガント。  某GPSロボットの頭脳に使用予定。 写真はGPS情報を表示させてみたところ。 XBeeとDC-DCを内蔵しているので、遠隔制御可能だ。  各機器をシリアル通信で結ぶのでMEGAが役立つ。 BBMとはいえ、試作がとても楽ちん。 Arduinoを使うと、1日あれば試作機を組み立てられて、プログラムの調整が1週間でできてしまうため、とても使い勝手がよくチームには好評だった。 H8だとこうは行かない。  反面ステップ実行といったデバッグが出来ない、シビアな制御には使いにくいということもあるが、システム設定をほとんど覆い隠してしまうIDEの出来のおかげで、組み込みに詳しくない人間でもあまりストレスを感じずに開発できる利点がある。    マイコンをこれだけ意識せず使えて動かせるプラットホームなのだから、新しい動きが広がるのもうなずける。 個人的には早くAVRマイコンとしてプログラミングしてみたい。 (低消費電力モードを使いこなしたいので)  

μLogで250G加速度センサを試す

 SparkfunのμLog 超小型データロガー が届いた。スイッチサイエンスで購入したもので、 写真では100mAhのリチウムポリマー電池とセットにしている。  10円玉サイズの基板だが、3chのA/D変換値を各50Hz周期で2時間記録できる。  中身はATinyマイコンと16MbitのSPIフラッシュメモリで構成されているようだ。  3chのアナログ入力、センサ用電源のほかに、データを吸い出すためのシリアル線がある。 SPI接続用の端子っぽいものが見えるけれど、これはICSP端子かな。 加工  この基板と加速度センサを組み合わせ、リチウム充電池と一緒にタカチの小さいケースに収めた。  穴はJPEGカメラのハウジングに使っていた名残で、蓋を開けずにスイッチが入れられて便利なのでそのまま使うことにした。 中身。 部品は両面テープで留めてある。  使用した加速度センサはSparkfunのADXL193モジュール ±250G ! もの範囲を誇る。 動作電圧が3.5V~6Vなので、 今回は3.3Vしか用いないためにちょっと不安だ。ぶん投げて叩きつけても振りきれそうにないが、 逆に細かい加速度は見えないことに注意しよう。  http://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=9332 μLogには3chあるので、3.3V駆動の三軸加速度センサをつなぐのが理想的なようだ。  どうして250Gかって? モデルロケットの加速度や、ロボット落下時の衝撃を測りたいのです。  そのまえにどんなデータがとれるか、へその緒無しで自由に測ってみたかったので。  充電はリチウムポリマー電池の元々の端子を流用。 μLog用の電源は同じ配線からバイパスしている。 データ読み出し時。 GNDはリチウムポリマー電池のGNDから取るのでとことん配線省略 接続は38400bpsで、コマンドは"r"、"e" のみ。  r はReadのrで、フラッシュメモリのデータをすべて吐き出す。 eは消去で、消去中はLEDが点滅する。 終わると消える。 完成したところでケースごと床に投げたり、コンクリの地面に投げつけたりしてみたものの、値が振りきれることすら無かった。 このシステムだと電圧