3軸姿勢制御モジュールの再検討 ーリアクションホイールへの道58ー
久しぶりに3軸姿勢制御モジュール (SHISEIGYO-3) の検討を実施しましたので報告いたします。
目次
IMUセンサ位置変更
これまでのSHISEIGYO-3では辺倒立時にIMUセンサMPU6050が載った基板が水平となりました。
電子工作初心者 お母ちゃんの 3軸姿勢制御モジュール SHISEIGYO-3 への道⑩
起き上がり動作確認・・完成!☟詳細はコチラhttps://t.co/Z53P0ere0Q#ブログ #家族 #3Dプリンタ #電子工作 pic.twitter.com/1FuCpdqHic
— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) May 17, 2023
ここでは点倒立時にIMUセンサが水平になるように筐体を製作してみました。
辺倒立
各ホイールの回転軸に対して基板が傾いているので、各辺での倒立制御時にはセンサによる傾きや角速度を軸変換して倒立制御するようにしてみました。
真中のホイールによる辺倒立時は以下のように傾き、角速度を変換してフィードバック制御した。
角度と角速度をホイール回転軸に変換して倒立フィードバック動作
大きな動作変化はないが、機体を倒した際に±45°付近の傾き値を得られており 正しい処置をして動作させているのだという誇らしさがある pic.twitter.com/OzAKxmPdTD
— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) June 6, 2023
左右のホイールでの辺倒立時は以下のように変換
両サイドのホイール軸に対しても変換してそれぞれ機体の角度、角速度を算出して倒立動作確認
サイド軸に対して基板上のIMUは2軸回転必要なので誉れが高い pic.twitter.com/EsXaGBlIWg
— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) June 7, 2023
参考
点倒立
点倒立時はIMUセンサが水平になりますので、軸変換はせずにX軸、Y軸の2軸の傾きと角速度に応じて各ホイールを回すようにしました。
でけた
まるで花のよう pic.twitter.com/iCJHd7gdOy— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) June 14, 2023
非常に安定しています。
起上り動作
SHISEIGYO-3 と同様に各ホイールにバンドブレーキを装着して起上り動作を確認しました。
点倒立時に水平となるIMUセンサのX軸, Y軸のみをフィードバックしているので逆に回転動作させるのが難しい。。。要検討です。
下から撮影して各ホイールの動作を堪能
下から見てみたかった pic.twitter.com/Fx85NU6Hpg
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筐体デザイン
筐体のデザインを楽しみました。
デザイン pic.twitter.com/xsZIfXmgX3
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BANDAI SPIRITS(バンダイ スピリッツ) フィギュアライズスタンダード 仮面ライダーBLACK 色分け済みプラモデルhttps://t.co/i8mGhP5cn5 pic.twitter.com/TEf70S28lg
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バッテリ内蔵
バッテリを内蔵してコードレス化します。
筐体をキューブにしてみた。
豆腐のカドで立った pic.twitter.com/A63qkK4VDr
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またまた筐体を変えて机にしてみた。更にお得意の3重倒立
3重倒立 pic.twitter.com/YTBE36ubvq
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おわりに
ここでは3軸姿勢制御モジュールのセンサ位置を変更して倒立動作の再検討を実施しました。
かなり勉強になったので、近いうちに現行のSHISEIGYO-3のレシピやファームの更新も検討したいと思います。
これめっちゃ作りたいです。
ご指導いただいけないでしょうか?
講義代も支払いたいです。
素人ですが、よろしくお願いいたします。
申し訳ございません。現在使用しているモータが入手できない状況となっておりレシピの販売も停止しているところです。
ともないまして個別の指導なども難しい状況です。