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前回は 1軸 姿勢制御モジュール SHISEIGYO-1のホイールにLEDをつけてバーサライタ動作させてみました。

姿勢制御装置とバーサライタの融合　ーリアクションホイールへの道50ー

姿勢制御モジュールのホイールはバランス状況によって正転・逆転及び回転スピードが変わるので、安定した画の表示は出来ませんでした。

ゲーミング 姿勢制御モジュール pic.twitter.com/2q7VMKPAAf

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) February 23, 2022

スリップリング

前回はホイールにLEDと制御用のマイコン(Adafruit Trinket M0)と回転検出用フォトリフレクタを載せてワイヤレスチャージモジュールで無線電源給電しました。

ここでは画の表示にホイールを駆動するブラシレスモータのエンコーダ出力を使用したいと考えました。
エンコーダによる回転検出値でLEDの点灯パターンを制御すればホイールの正転・逆転及び回転スピードが変わっても表示する画に影響はありません。
しかし問題はどのようにエンコーダ出力値をLED制御に反映させるかです。

そこで遂にスリップリングに手を出してしまいました。

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スリップリングは回転部に電源線や信号線を接続できるコネクタです。

スリップリング pic.twitter.com/svsdPMmMkw

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) March 10, 2022

ここでは4線のスリップリングを用いて回転部のSPI入力LEDと接続します。

SHISEIGYO-1 POV 構築

購入したスリップリングをSHISEIGYO-1のモータに通したかったのですが、シャフトが短く埋もれてしまいました。。

マウントハブと平行ピンでシャフトを延長してスリップリングとフライホイールを固定しました。

凄く仰々しくなってしまいました。。

完成

スリップリングの回転部用の配線に11セルのLEDを接続し、他方の配線をSHISEIGYO-1のコントローラであるATOM Matrixに接続します。

ATOM Matrix (デュアルコア) で姿勢制御しつつモータエンコーダ出力(1周100分解能)に基づいてSPI LEDを制御します。

ATOM Matrix Dual Core
Core0 : Dotstar
Core1 : NeoPixel + IMU pic.twitter.com/ZA9MYzikQq

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) March 9, 2022

動作

まずはホイール1周を4分割して4色で発光
エンコーダで回転位置を検出してホイール速度や正転・逆転に依存しない表示を確認。

姿勢制御モジュール POVのスリップリング和え

モータのエンコーダでLED表示制御だから
回転スピード、回転方向に依存しない描画が可能に

とりあえずRGBYで4分割#姿勢制御装置 #バーサライタ pic.twitter.com/TjLMCRwn4k

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) March 10, 2022

倒立動作も問題なく出来ています。

アニメーション表示

party parrot pic.twitter.com/FacOUmr29J

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) March 10, 2022

LEDのセル数が少なく回転速度も一定ではなくそれほど早くないので、きれいな表示は出来ていませんがスリップリングの使用によってかつてない表現が実現できました。

おわりに

ここでは初めてのスリップリング体験を堪能し、姿勢制御モジュールとPOVの融合による新たな表現を検証いたしました。

今後はスリップリングを用いたガチPOVの製作も検討したいなと考えております。

それではまた。

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