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NHK教育テレビで、ロボット開発の紹介

 本日(7/29)、NHK教育テレビのビジネス未来人という番組で、『ロボット開発は町工場をつなげて』を放送していました。写真は番組で紹介されていた開発中のロボットです。

 金属部品を加工する町工場の社長さんの赤澤洋平(あかざわ・ようへい)が、大企業の発注を減らしてくる苦境の中で、仲間の町工場の加工技術を利用してやり始めたロボット開発が、今では中小企業同士の連携で、互いに得意な技術を持ち寄って、続々と大阪の町から性能の高いロボットを次々と送り出しているという。

詳しい放送内容です。全方位カメラを搭載したロボットが世界のサッカー競技で優勝したそうです。この搭載した全方位カメラが産学連携で作られたそうです。ロボットでサッカー競技を狙っている人にとっては入手したいアイテムではないかと思います。「ロボカップ2007アトランタ世界大会」で、、「Team OSAKA」が4連覇を達成したそうです。

 赤澤さんが立役者になって、RooBOという「ナレッジキャピタルゾーン」設立プロジェクトが既に進行しているそうです。ロボット産業でのビジネス創出を目的として誕生した企業グループで、「ロボットでビジネスを」という共通目的のもと技術系の企業をはじめとして、異業種も参加して多彩な顔ぶれの企業が300社ほど集まっているとのこと。今後に大いに期待したいですね。

 それにしても全方位カメラは(安く)購入できるのだろうか?
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    マイク出力を観測

     シリコンマイクを20dbのゲインに設定して、ハンディー・オシロで波形を観測してみました。但し、このオシロは、PCのオーディオ入力を利用している関係上、DC成分はオシロには出てきません(制限事項)。

     オシロは2Ch(ステレオのL/Rに相当)観測できるので、下段が、シリコンマイクの出力波形です。上段がその出力を半波整流してピーク値が求めれるようにした出力波形です。

     マイク出力は内蔵アンプで20db(100倍)増幅していますが、V850ボードのA/D入力にそのまま入力しても、なかなか、その変化を捕らえるのが難しい。もう一段、アンプを設ける必要があるが、スペースないので、思案中。

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      シリコンマイクを購入

       都心で行われたセミナーが終わってから、久しぶりに秋葉原の電気街に寄って、シリコンマイクを3個購入してくる。セミナーの基調講演ではMEMSの話だったのも何かの縁というものか。

       シリコンマイクは小さく、これで増幅アップが入っているというのですから不思議な気がします。そのサイズは小型コンデンサーマイクよりも小さいのです。OP-Ampのサイズはたかが知れていますけど。

       説明書を見て困ったことが。20dbの増幅するのには0.47µFのコンデンサを付けなければなりません。これは結構、サイズ的には大きなサイズなので、この容量を出来る限り小さくなるような検討が必要です。ノイズで誤動作しないで、A/Dで取り込めればいいだけですから、容量なしで取り込めるか実験してみる。


      【シリコンマイク(SP0103NC)のスペック】
      サイズ:6.15×3.76×1.45 (表面実装タイプ)
      電源 :1.5〜5.5V  (LSIと同じ3.3Vが可能)
      電流 :0.1〜0.35μA (Op-ampより小さい)
      周波数:100〜10,000Hz(人の声であれば、十分)
      ゲイン:0〜20db   (外付けCで調整可)

      High-pass-filterの設定
      例:C1=0.47μF、R3=0Ω⇒20db

      一応、RZ-1の耳に入るサイズですが、配線のことを考えると無理に、ここに押し込む必要はないので、胴体に格納する予定です。

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        アクチュエータを簡単に造る技術が開発される。

         Tech-ONというところに新しいアクチュエータの開発記事が載っていました。

        『記事からの抜粋』
         形状記憶合金薄膜アクチュエータを従来よりも簡単に造る方法を開発したという発表がありました。新開発の方法では,300℃程度に加熱した基板にTi-Ni-Cu(チタン-ニッケル-銅)3元系合金薄膜をスパッタ蒸着して可逆的なアクチュエータを造る。製造方法が簡単なため,用途の拡大と製造コストの削減を期待できる。
         形成した薄膜は,室温以上の変態温度を示すだけでなく,膜自体が2方向性の形状記憶特性を持つ。このため,ポリミド樹脂に成膜したものは,フレキシブルな基板として利用可能。アルミニウムなどの金属箔に成膜すれば,簡単に加工して形状を変えられる。紹介記事では、ポリミドフィルム/形状記憶合金薄膜アクチュエータをトンボのおもちゃに搭載した。羽を動かすのにアクチュエータを利用する。
        ーーここまで抜粋ーー

         このような部品が秋葉原で入手できると、ロボットの手を作るのが、誰でも簡単にできるのでにと思います。いつになることやら。電気で繋ぐだけで動作しますので、マイコンからコントロールでき、5本指の手も夢ではないですから楽しみです。
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          加速度センサーのテスト

           V850ボードのA/Dで加速度センサーのテストをしてみました。しかし、ハイパーターミナルでその出力を見てみるとどうもおかしな値が出ているものがありました。

           アナログ入力端子に、GND、X軸出力、Vdd/2、Y軸出力、Vdd、Z軸出力と接続してその他の端子はオープンにしました。データログをみると左から並んでいることがわかります。


           出力は下記のようになるはずです。
           GND X軸出力、Vdd/2、Y軸出力、Vdd、Z軸出力
           0000 XXXX 512 XXXX 1023 XXXX

          一応、ちゃんと出ているようですが、センサー出力は、中点の512近辺になるはずなのですが、X軸とY軸は正常値です。Z軸だけが中点でないのです。センサーの向きを変えると、一応、値は変化しますが、どうもおかしい値のようです。今更、初期不良で返品ができないので、オフセット調整して3軸センサーで使うか、2軸センサーとして使うことにします。

          注意書きに、強い衝撃を与えると元に戻らないことがあると注意書きがあり、購入後は与えていないので購入前に衝撃があったのかもしれません。

          訂正の追記:
          Inerfaceの7月号に加速度センサー(同じ物)を使ったゲーム機の特集が載っていましたので、参考に読んでみました。すると、3軸加速度センサーは、水平に置いてある状態では、Z軸のみ1Gが加わった状態なので,Z軸出力はVdd/2+Vdd/5となるようです。ということは、理論値は 0716 で実際は 0710 なので問題なく正常動作していることになりました。水平状態で1Gかかっていると言われればその通りでした。

          オマケに、加速度センサーの動作を直接確認できるコンテンツも提供してくれたようです。私は、すでに、数値で確認できているので要りませんが、参考になると思います。
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            加速度センサー(MEMS)を衝動買い

             秋葉原に行った時に、将来、サーボモーターのバランスコントロールすることを考えていたら、秋月電気で3軸加速度センサー(MEMS)モジュールが安く売っていたので、衝動買いをしてしまいました。

             電源が2.7V〜5.5V(標準3.3V)なので、0gの時は中点で電源÷2となるようです。3軸加速センサーですから、当然、x軸、y軸、z軸の3つの出力があります。その出力をマイコンのA/Dに入力して、データが取れれば、あとは演算してコントロールできるようになりますが、いつ実現できることやら、当分はプログラムのお勉強となりそうです。
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              100円ショップでこれだけは揃えよう

               これからロボザックを組立てようとする人は、少なくとも写真にある3つは100円ショップで購入しましょう。
              ・未完成の組立てた部品を入れるケース
              ・回す柄のついたプラスドライバー
              ・小物を収納しておくポリ袋(簡易チャック付)

              以上


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                カレンダ

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