毛虫計算機:Blog

小さい工作で太陽電池を使いたい時に困ることは、小さいソーラーセルがあまり売ってない(入手性が悪い)ということ。　 (ここで言う小さいとは、1～3センチ程度の幅を持つもの) PowerFilmもちょっと大きいので丁度よい大きさの物を探してみた。 千石電商で見つけたソーラーLEDライト。￥250だった。 販売元　 http://www.henj.in/LED.html 最近は太陽電池を使った小さい携帯充電器や、ライトが結構出ている。それにしても安い。 かなり長い時間点灯する。ボタンは押すたびに点灯・点滅・消灯と切り替わるので、ICが入っているらしい。　 光量は眩しすぎると思うほど。　でも光は次第に弱まるので、昇圧したり電圧管理などはしていないようだ。(値段を考えれば当然だが) お約束の分解。むしろ部品取りなので・・・ 見た感じ、 コイン型リチウム充電池とLED、ボタンと制御IC基板が付いている。 太陽電池は逆流防止ダイオードでバッテリにつながっていた。 部品調査 太陽電池はSC-3722-9 http://detail.china.alibaba.com/buyer/offerdetail/311771373.html  中国のVIMUN社の製品らしい。 けっこう種類がある。(けど大きさとかあまり書いてない) http://www.aliexpress.com/wholesale/wholesale-vimun.html リチウム二次電池はLIR-2032　 http://jp.eemb.com/pdf/Li-ion/LIR2032.pdf コイン型セルのようだ。　 ちなみに充電管理されてないので、買った半分は電圧が1V程度だった。 いつ充電できなくなってもおかしくはない。　ということで適度に過充電しつつ、使うときはあまり放電しないように気をつけよう　(充電管理も人間の仕事です) 部品代考えても、LED3つにバッテリまで手に入るのでけっこうおいしい。 太陽電池の電流 一枚でリチウム電池を充電するので、おそらく最大電力点は5V程度と見ていたがそのとおりだった。　屋外では一枚で最大5mAとのこと。効率は、同じアモルファス系のPowerFilmより減るが、どっちも10％台で少ないという点...

｢人工衛星｣というハードの規模は幅広いスペクトルがあり、その規模は無線付きワイヤレスセンサと呼べるものから、遠隔操作の重機までくらいの差がある。 CubeSatは間違いなく前者の領域に入る。それもアマチュア無線技術に基づく、CWなどの人間向きの信号をやり取りする。 ということで、この無線でのやり取りに焦点を当てた模擬衛星キットを作ってみた。できるだけ簡素化したので、電源部含めて5x5x5cmに収まる。 実はCubeSatにも5x5x5cmサイズの計画がちらほらあるようだ。 海外では10センチ角以下で100g以下の衛星はFemtoSatと呼ばれている。 (フェムト:　10のマイナス15乗) 重さでの分類によると、 Mini　10kg～100kg Nano 1kg～10kg Pico　100g～1000g Femto　～100g (ちなみに、CubeSat規格での0.5Uは10x10x5cm） 宇宙では大きさで発電電力が決まってしまうので、小さいということは積めるものにもいろいろと制限が大きい。 概要 主要部品 FMトランスミッター　(新潟精密　NS73M) ATmega328P 8MHz外部水晶/Arduino用ブートローダー LM60　　　温度センサ 検証中 S9706       カラーセンサ(レンズはジャンクの組み込み用WebCamから) MMA7361　加速度センサ LTC3105 　低電圧MPPC動作DCDCコンバーター LTC4071　 低電圧起動Li-Po/ionチャージャー 太陽電池　SC-3722-9 Li-Poセル 100mAh スーパーキャパシタ(5V/1.5F～) 基板　UP-204GSR　二枚組のユニバーサル基板 10mmジュラコンスタッド 塩ビのキューブケース(50mm四方)　ハンズにて発見。ぴったり。 通信系 この回路の目玉ははNS73M FMステレオトランスミッタ。カーステレオにDAPの音楽を飛ばすためによく使われるもの。 XBeeのようにモジュール同士での遮蔽された通信ではなく、普通のFMラジオを使って直接受信でき...

SH-2A基板を入手して1年半。人に貸すも埃をかぶって戻ってきたので、成仏させるために少しづつ組み立ててみた。毛虫計算機と名乗るからには計算機作らないとね・・・(木製PCケース製作からずいぶん遠くへ来たもんだ) 想定分野は、差動シリアルI/Fがメインのちょっとした産業向けOBC。 4つあるD-SUB9ピンは1つが上位システム(PC)との制御ポートで、あとの3つはRS422トランシーバを介した周辺機器制御ポートになる予定。 基板は秋月の DSUB基板(大) 必要に応じて増設っ 化粧板は0．5mmPET樹脂板2枚と、間にいろいろ印刷した厚紙をはさんでいます。 寸法設計、出力はEAGLEを使用。 DSUBのポートは基本的に独自ピンアサインで 開発環境はHEW+KPITのGCCコンパイラで整備中。

八木アンテナにAR を導入してみたりしてきたけど、一発で分かる本命はこっちだろうか。 GoogleSkyMapを望遠鏡のガイドの代わりにしてみた。 ターゲットの望遠鏡はジャンク扱いで発見したMEADEの入門機DS-60 実は中学の頃、電動式で反射望遠鏡なDS-115ECを買ってもらったがために、もっと変なことしようとして専門用語のたくさんあるサイトを巡回するようになった気がする。 　 動かしてみると、HT-03Aではあまりポインティング精度が出ない。 しっかりした視野への導入はまだガイド望遠鏡が必要ですね。 広視界な双眼鏡と組み合わせたら最適だと思う。グリグリ好きな宙域を眺める事ができて、そこにある星座名や、明るい恒星名を一つ一つ覚えられたら良いなあ。 　人工衛星と違って、星は逃げないのでじっくり観察しやすい。 時間と方角の予備知識だけで見つけた小さい彗星は未だに忘れられない。星と違ってエメラルドグリーンの薄い尾がコマのまわりを囲んでいた。写真とくらべたら肉眼で見られるものはごく一部の明るいところだけだけど、あの彗星はだいぶ意識に残っている。(マックホルツだったかなあ・・・　 　 　本物は見てみないとわからない。ハートレー第二彗星をフライバイしたエポキシ探査機ミッションの責任者が「バーチャルが流行ってるけど、(探査機のダウンリンクした画像ををみながら)これこそがリアルで、実際に起きたことです」とustで語っていたのが印象に残っている。 　 昔ならプラネタリウムソフトを動かしたノートPCをお供に抱えて運用していたわけだけど、それがおおまかな現在位置と姿勢追従を伴って小さな端末で出来るようになったのは面白い。 　昔のオーバーレイは現実の環境とリンクするセンサが無かったけど、スマートフォンみたいな物理インターフェースを搭載したものでは、現実オーバーレイという呼び方のほうがしっくり来るような気もする。 　個人的にはコンパスと六分儀をマスターしたい。これで旅も怖くないはず。

ローバー向けキラーアプリであるコンパスを試してみたい。 とおもってお金をケチった結果、デジタルコンパスではなくデジタル3軸磁気センサを手に入れてしまった。 mag3110  http://www.freescale.com/webapp/sps/site/prod_summary.jsp?code=MAG3110 Breakout  http://www.sparkfun.com/products/10619 HMC6343のような傾き補正付きデジタルコンパスモジュールとして入手できるものは、3軸磁気だけでなく、加速度から得られる姿勢情報なども含めて色々と処理をしてから方位角を算出してくれる。そこら辺はユーザー側ではあまり気にせずに済む。 対して、この3軸磁気センサは3軸の磁界強度を得られるシンプルなモジュール。 シンプルなので色々と計算しないといけない･･･。 色々文献を漁って、回り道をしたけど、適当に本体を360°回しながらX,Y軸の磁界強度をグラフにプロットするとこういうモノができた。 mag3110でのXY磁界の強度変化グラフ(鉄製のテーブル上にて) おお･･･ちょっと計測点が少なすぎたけど、ちゃんと円を描いてる。 (X軸のスケールはスルーで・・・) まずは磁界強度で描かれた円の中心がわかれば水平での方位角を求めることができそうだ。(Sparkfunで見かけたソースでは、中心を出す計算が省かれており、方位は出てこない･･･) 調べる中で、地方磁気の角度とか、軟鉄/鋼鉄など、磁気を帯びた物体上での撹乱などについても文献を見つけたが、とりあえず中心点のキャリブレーションをしてから使うことになりそうだ。 このセンサを使うにあたって、いくつか注意点としては、磁界が近くにあると正常な値が出せないこと。 特に小型ローバーはモーターが近いので、センサ周辺は磁気遮蔽用のアルミテープを貼っている。　覆う前は5000近い値まで出ていたが、現在は安定して地磁気を拾えるところまで来ている。 3軸磁気センサと磁気遮蔽アルミテープ　横は加速度センサ もし路面付近に強い磁気を帯びた物体があったらと思うと、ナビゲーションには限定的な使い方しかできないのかなあ･･･...

Wiring1.0上でターゲットMCUをATmega644P/1284Pに選択し、NewSoftSerialを使おうとした場合、うまく動かない。 個人的な事象として、JPEGカメラをローバー(ATmega1284P)で設定してみたところ動かなかったので、調べてみた。 ライブラリ内にあるNewSoftSerial.cppを見ると、ピン割り込み設定において、ピン割り当てが互換ボードの一つである、Reduino:LEDheadに設定されている。 このボードとWiringS/互換機ではピン割り当てがだいぶ違う。D7までのピンなら動作した理由は、ここだけ割り込みピンとの対応が共通であるからだった。 これをWiringS用に書き換えてみる。 \Wiring\cores\AVR8Bit\libraries\NewSoftSerial\NewSoftSerial.cppの中で、 644Pの該当箇所を以下のように書き換える。 変更点 ･ATmega1284P追加 ･Wiring用にピン割り込み関連のレジスタの番号とIDE上で扱うポート番号を対応させる作業) ---------------------------------------------------------------- #elif defined(__AVR_ATmega644P__) || defined(__AVR_ATmega1284P__) //for WiringS #define digitalPinToPCICR(p)    ( ((p) >= 0 && (p) <= 31) ? (&PCICR) : ((uint8_t *)NULL) ) //for Wiring S #define digitalPinToPCICRbit(p) ( ((p) <= 7) ? 3 : \ ( ((p) <= 15) ? 2 : \ ( ((p) <= 23) ? 1 : \ 0 ) ) )  #define digitalPinToPCMSK(p)    ( ((p) <= 7)...

最近簡単に入手できるJPEGカメラとしてはLS-Y201がある http://www.sparkfun.com/products/10061 http://www.switch-science.com/products/detail.php?product_id=453 アナログビデオ出力(PAL)も付いていて、JPEGカメラとしても動作するという不思議な特徴をもったカメラ。 ( 以前の比較記事 ) 搭載しているDSP(VC0706)は、販売元の説明以外にもいろいろと隠された機能があるらしいということは知っていた。けど仕様がわからないとどうしようもないので、 ローバーに搭載したり 、 赤外線カットフィルタを内蔵しておかしな色相を直したり と、主に外側の改善ばかりしていたのだが･･･ さて、Adafruitで販売され始めた 新しいJPEGカメラ 。よく見てみると同じチップを搭載している。こちらは映像出力もちゃんと謳っている。(NTSC･･･だと･･･＾＾;) さらに、仕様書からライブラリも作ってくれたようで、GithubからVC0706用のライブラリが入手できる。 http://github.com/adafruit/VC0706-Serial-Camera-Library チップが同じなら、きっとこのライブラリも使えるはず･･･ ということでLS-Y201で使ってみた結果、 ちゃんと動きました。 　 問題なく撮影できてます。 (ソースがSDカードへの保存を要求するけれど、めんどくさいので画像データをシリアルに垂れ流すようにいじりました) 注目点としては ･スリープモード ･JPEG圧縮率の設定(高画質にしたい･･･) ･TV出力のON/OFF制御(OFFにすれば消費電流が減るよ!) ･映像の簡易制御(ミラーなど) ･動体検知撮影 ･OSD機能(機能しないらしいけど･･･) adafruitのチュートリアル ではうまく動かない機能も多いらしいが、 目玉機能である動体検知はちゃんと動いた。検知の感度などはライブラリ側でいじれる様子。 これでローバーも定点観測ができるように･･･ 眠っていたLS-Y201がある方もぜひ。 (以前は全然みつからなかったあのDSPの資料がちらほら観測できてる･･･?...

可変径車輪を有する一輪ローバーの開発3 小型ロケット、無人航空機などのサブペイロードとして搭載されることを想定した小型軽量、最小限の探査車として、一輪ローバーSpinnerを開発した。( 文献1 ) Spinnerは一輪と方向転換のための一自由度の腕を備えている。EMモデルは容積1Lで500g以下の重量を実現している。 この1輪モデルの試験走行を経て、設計の効率化を図り、可変径1輪車のコンセプトを提案した。( 文献2 ｢ SpinnerX ｣ ) この文章では、SpinnerXの改良案を述べる。 論文のような序文はここまで。 また次世代Spinnerを思いついたので、その機構をまとめる。 SpinnerX　(シーソー型?) SpinnerXで構想したシーソー型可変機構の場合、実は2つの手強い課題がある。 ･耐衝撃性 ･可変ゆえの不安定性  機構自体を試作してみて、折れない/たわまないことが証明できるものを作るのが難しかった。 また、角度調節用のサーボから伸びた軸が足につながっているのだが、そこに衝撃が集中して壊れてしまう可能性が高い。。 この機構にこだわって、衝撃を伝えない方法を考えるのもいいけれど、機構や調整方法が複雑化するのは避けたい。 スムーズな進路変更を犠牲にしても、今まで通り腕で済ませたほうがよっぽど信頼性を確保できる。 変えたいのは左右の接地面の高さだけである。　シーソー型の良いところをとりつつ、簡単で壊れにくい仕組みは無いだろうか･･･。　 メカトロ以前のメカニクス的な機構を考えるのは楽しい。　SpinnerX以降、機構の検討は放置していたので、いい具合に思考がリセットされていた。 新しいスライド案も、友人のスライド式携帯の動作を見て思いついている。 < スライド式可変径機構の仕組み> 本体回転式の機体はSpinnerXを受け継ぎ、接地面をアーチ状のリボンに置き換える。リボンは柔軟な物質でできている。 リボンは片端を車体の端に固定され、もう片端はスライド可能な板材に固定する。 この板をスライドすることで、リボンのアーチはスライドした側に高さが偏る。板にサーボ機構を組み込むことで、可変車輪径が成り立つ。 この機構の場合、サーボの駆動軸は車体と水平で、...