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3軸 姿勢制御モジュール SHISEIGYO-3 起き上がり点倒立達成 ーリアクションホイールへの道24ー

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HomeMadeGarbage Advent Calendar 2020 |3日目

前回は倒立メソッドを確立し安定した点倒立実現の可能性を見出すことができました。

3軸 姿勢制御モジュール SHISEIGYO-3 安定点倒立メソッドの確立 ーリアクションホイールへの道23ー

ここではいよいよ起き上がり点倒立を目指します。

 

 

ディスプレイ搭載

マイコンにESP32を使用しており、味気ないのでI2Cディスプレイを追加実装しました。

以下のディスプレイを使用しました。

上部(y = 0~15)がイエローで下部(y = 16~63)がブルーで表示されます。

 

ライブラリは以下を使用しました。
 https://github.com/adafruit/Adafruit_SSD1306

構成

ディスプレイ表示をデュアルタスクの別コアで処理するために、6軸センサMPU6050とは違うI2Cピンを設定して接続しました。

動作

各モータの姿勢角や各傾きをインジケータで表示するようにしました。

参考

 

ブレーキ追加

センターのホイールのブレーキと同様に、TPUフィラメントによるバンドブレーキを両サイドのホイールにも追加しました。

 

マイクロサーボで引っ張っています。

 

動作

辺倒立後に、サイドの両ホイールを起き上がる方向に徐々に高速回転させて
ブレーキをかけて起き上げます。

 

 

やはりなかなか難しいです。。。もろもろ調整して起き上がり点倒立を目指します。

 

ホイールの最高速度やブレーキ解除時間や倒立時のフィードバック係数など各種パラメータを調整する必要があるので非常に難しいです。。
現代制御が分からないので古典制御でゴリゴリフィードバック係数いじって調整しています。。。

以下のようにスマホアプリBlynk を用いてESP32とBLE通信してパラメータ調整しました。

 

実現!!

まだ確度や倒立の安定性は低いですが、ついに起き上がり点倒立が実現できました!!

おわりに

できるかどうかもわからない状態から遂にここまで来ることができました!

今後は起き上がりの確度と点倒立時の安定性の向上を目指します。

最終的にはSHISEIGYO-1と同様に皆さんのご家庭でも楽しめるレシピにして提供できればと考えております。

それでは次の道で!

 

NGシーン

まだ点倒立が完全に安定してないのでOKもNGもないのだが。。

 

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