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新型シャーシ用インターフェースボード

新型シャーシには、2つの白色LEDと4つの赤色LEDを新設しました。　その信号線を引き出すために、インターフェースボードを再構成しました。　少々高価ではありますが、今回はサンハヤトのRaspberry Pi B+ 用ユニバーサル基板 UB-RPI02 を使用し、RTC、バックアップ用バッテリー、LEDドライバー等を搭載。　それ以外のモータードライバーを中心とした回路を、14Pフラットケーブルで接続する構成です。

インターフェースボード

モータードライバーボード

実装した状態

RaspberryPi2のリセット端子

RTCのアラーム出力をRaspberry Pi本体のRUN端子（リセット端子）と接続するため、インターフェースボード側にもピンヘッダを設けました。　RUN端子との位置が微妙にずれているので、若干角度をつけ、なんとか接続できています。　RTCのアラーム出力(INT)の回路も一部変更し、安定して動作しています。

そして回路はこのようになりました。

インターフェースボード

モータードライバーボード

インターフェースボードに使用したサンハヤトのRaspberry Pi B+ 用ユニバーサル基板は、両面スルーホールで大変品質もよく、基板上にGPIOのピンアサインが表示されているので、ちょっとした回路の作成にはぴったり、お薦めです。　お安くはありませんが、複数用意しておきたいですね。　（かなりの宣伝？）

2016.11.12追記　秋月電子通商さんからRaspberry Pi 用ユニバーサル基板が発売されていました。価格は150円。　安い！

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2016年の製作計画

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謹賀新年。

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昨年の年頭にも開発計画を立て、8割位は実行できたと思います。　年末には駆け込みで新型シャーシの製作も行いました。　総括としては、「予定通りの進捗」と言える範囲でした。　今年も、できるかどうかは別として、「やってみたいこと」を、計画として列挙しておきます。

サウンド機能

アラーム音（サイレン）を発生する為に使用します。　元々、RasoberryPiには音声出力があるので、即、実現できますが、どんなスピーカーをどこに配置するかがポイントです。

カメラユニット

シャーシは新しくしましたが、カメラユニットは以前から使用しているものを載せ替えています。　デザイン的にも浮いている感じですし、何よりサーボの振動は早急に解決したい問題です。　基台部分にダンパー機構を設けることで吸収できそうですが、１から作り直したいところです。

環境検出センサーと自立走行

現在の外界検出センサーは超音波距離計のみです。　精度の高い自律走行をさせるためには不十分です。　衝突の検出や周囲の障害物を検知するためには、信頼性の高いセンサーを追加したいと考えています。

ホストCPUの構成

この項目は昨年度から持ち越しです。　RaspberryPi2には不足は感じていませんが、システム全体としての消費電力はもう少し低く抑えたいところです。　昨年、Raspberry Pi Zeroが発表されました。　価格も安いので、すぐにでも実験してみたいですね。　Raspberry Piにこだわることはありません。　さらに、興味をそそられるデバイスの登場を期待します。

アルミ板加工の時に感じたことですが、作業の効率や仕上がりは工具や測定器に大きく関わります。　制作物に対し出費の割合は大きいのですが、出来栄えの良さは満足感に繋がります。　今年は道具の購入も考慮し、製作を行っていきたいと思います。

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新型シャーシの製作

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今年も残すところ2週間となりましたが、ついに新型シャーシの製作に着手しました。　素材はアルミ、自力での加工を選択しました。　タイヤやサーボも新調し、細部もバージョンアップです。

事前に作成した段ボールでの試作により、基本構造部分は比較的スムーズに進みましたが、まともな曲げ工具が無い為、細かな隙間などができ、精度は最悪です。　元々、所有していた工具は、電気ドリルとミニバイス。　曲げ幅が10センチ以上となる箇所の工作には苦労しました。　今回新たに購入した工具がハンドニブラです。　大きな穴あけが必要だったので準備したのですが、切り込みを入れる際などにも利用でき、予想を上回る使いやすさにびっくり。　作業時間も大幅に短縮できました。

ベースユニット

八角ユニットとの接続

基本構造

コーナー部分には、LEDを埋め込みます。　フロントには前照灯用の白色LEDとアラート表示用の赤色LEDを、リヤは赤色LEDのみです。　赤色LEDは個別に制御できるようにし、点滅や順次点灯などで異常を表現するものにする予定です。

フロントの白色LED

パン・チルト機構のサーボをSG90の新型となるSG92Rへ交換しました。　スペックではトルクがアップしていますが、実際に使用してみると駆動速度も向上しているように感じました。

新型サーボSG92R

ところが、パン側で特定箇所に停止させる場合、振動が止まらない現象が発生しました。　高速で回転し、急激に停止する制御の為、ユニット自体の慣性が働き、それを戻そうとするサーボの動きが振動を生み出しているようです。　ユニットの重量や重心の修正で改善可能かもしれませんが、今回はパン側のみ従来のSG90にもどすことにしました。　残念ですが、このパン・チルト機構自体の変更も行いたいと思っているので、その時に考えるとしましょう。

現在の検討事項はシャーシの塗装です。　このままでも良いのですが、何らかの塗装をするか、或いはアルマイト処理にも挑戦してみたいとも思っているのです。　パン・チルト機構も新しくしたいし・・・。　しばらく、シャーシ工作から抜け出せそうもありません。